策略模式的定义是:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。
俗话说,条条大路通罗马。在美剧《越狱》中,主角 Michael Scofield 就设计了两条越狱的道路。这两条道路都可以到达靠近监狱外墙的医务室。
同样,在现实中,很多时候也有多种途径到达同一个目的地。比如我们要去某个地方旅游,可以根据具体的实际情况来选择出行的线路。
如果没有时间但是不在乎钱,可以选择坐飞机。
如果没有钱,可以选择坐大巴或者火车。
如果再穷一点,可以选择骑自行车。
在程序设计中,我们也常常遇到类似的情况,要实现某一个功能有多种方案可以选择。比如一个压缩文件的程序,既可以选择 zip 算法,也可以选择 gzip 算法。
这些算法灵活多样,而且可以随意互相替换。这种解决方案就是策略模式。
使用策略模式计算奖金
策略模式有着广泛的应用。我们以年终奖的计算为例进行介绍。
很多公司的年终奖是根据员工的工资基数和年底绩效情况来发放的。例如,绩效为 S 的人年终奖有 4 倍工资,绩效为 A 的人年终奖有 3 倍工资,而绩效为 B 的人年终奖是 2 倍工资。假设财务部要求我们提供一段代码,来方便他们计算员工的年终奖。
1. 最初的代码实现
我们可以编写一个名为 calculateBonus 的函数来计算每个人的奖金数额。很显然,calculateBonus 函数要正确工作,就需要接收两个参数:员工的工资数额和他的绩效考核等级。
代码如下:
var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){
if ( performanceLevel === 'S' ){
return salary * 4;
}
if ( performanceLevel === 'A' ){
return salary * 3;
}
if ( performanceLevel === 'B' ){
return salary * 2;
}
};
calculateBonus( 'B', 20000 ); // 输出:40000
calculateBonus( 'S', 6000 ); // 输出:24000
可以发现,这段代码十分简单,但是存在着显而易见的缺点。
calculateBonus 函数比较庞大,包含了很多 if-else 语句,这些语句需要覆盖所有的逻辑分支。
calculateBonus 函数缺乏弹性,如果增加了一种新的绩效等级 C,或者想把绩效 S 的奖金系数改为 5,那我们必须深入 calculateBonus 函数的内部实现,这是违反开放封闭原则的。
算法的复用性差,如果在程序的其他地方需要重用这些计算奖金的算法呢?我们的选择只有复制和粘贴。
使用策略模式重构代码
经过思考,我们想到了更好的办法——使用策略模式来重构代码。策略模式指的是定义一系列的算法,把它们一个个封装起来。将不变的部分和变化的部分隔开是每个设计模式的主题,策略模式也不例外,策略模式的目的就是将算法的使用与算法的实现分离开来。
在这个例子里,算法的使用方式是不变的,都是根据某个算法取得计算后的奖金数额。而算法的实现是各异和变化的,每种绩效对应着不同的计算规则。
一个基于策略模式的程序至少由两部分组成。第一个部分是一组策略类,策略类封装了具体的算法,并负责具体的计算过程。第二个部分是环境类 Context,Context 接受客户的请求,随后把请求委托给某一个策略类。要做到这点,说明 Context 中要维持对某个策略对象的引用。
现在用策略模式来重构上面的代码。
// 策略对象
var strategies = {
"S": function( salary ){
return salary * 4;
},
"A": function( salary ){
return salary * 3;
},
"B": function( salary ){
return salary * 2;
}
};
var calculateBonus = function( level, salary ){
return strategies[ level ]( salary );
};
console.log( calculateBonus( 'S', 20000 ) ); // 输出:80000
console.log( calculateBonus( 'A', 10000 ) ); // 输出:30000
策略模式的优缺点
策略模式是一种常用且有效的设计模式,策略模式的一些优点。
策略模式利用组合、委托和多态等技术和思想,可以有效地避免多重条件选择语句。
策略模式提供了对开放—封闭原则的完美支持,将算法封装在独立的 strategy 中,使得它们易于切换,易于理解,易于扩展。
策略模式中的算法也可以复用在系统的其他地方,从而避免许多重复的复制粘贴工作。
在策略模式中利用组合和委托来让 Context 拥有执行算法的能力,这也是继承的一种更轻便的替代方案。
当然,策略模式也有一些缺点,但这些缺点并不严重。
首先,使用策略模式会在程序中增加许多策略类或者策略对象,但实际上这比把它们负责的逻辑堆砌在 Context 中要好。
其次,要使用策略模式,必须了解所有的 strategy,必须了解各个 strategy 之间的不同点,这样才能选择一个合适的 strategy。比如,我们要选择一种合适的旅游出行路线,必须先了解选择飞机、火车、自行车等方案的细节。此时 strategy 要向客户暴露它的所有实现,这是违反最少知识原则的。
——摘自《JavaScript设计模式与开发实践 》