[转载]策略模式-4

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3.3  Context和Strategy的关系

在策略模式中,通常是上下文使用具体的策略实现对象,反过来,策略实现对象也可以从上下文获取所需要的数据,因此可以将上下文当参数传递给策略实现对象, 这种情况下上下文和策略实现对象是紧密耦合的。
在这种情况下,上下文封装着具体策略对象进行算法运算所需要的数据,具体策略对象通过回调上下文的方法来获取这些数据。
甚至在某些情况下,策略实现对象还可以回调上下文的方法来实现一定的功能,这种使用场景下,上下文变相充当了多个策略算法实现的公共接口,在上下文定义的 方法可以当做是所有或者是部分策略算法使用的公共功能。
但是请注意,由于所有的策略实现对象都实现同一个策略接口,传入同一个上下文,可能会造成传入的上下文数据的浪费,因为有的算法会使用这些数据,而有的算 法不会使用,但是上下文和策略对象之间交互的开销是存在的了。
还是通过例子来说明。
1:工资支付的实现 思路
考虑这样一个功能:工资支付方式的问题,很多企业的工资支付方式是很灵活的,可支付方式是比较多的,比如:人民币现金支付、美元现金支付、银行转账到工资 帐户、银行转账到工资卡;一些创业型的企业为了留住骨干员工,还可能有:工资转股权等等方式。总之一句话,工资支付方式很多。
随着公司的发展,会不断有新的工资支付方式出现,这就要求能方便的扩展;另外工资支付方式不是固定的,是由公司和员工协商确定的,也就是说可能不同的员工 采用的是不同的支付方式,甚至同一个员工,不同时间采用的支付方式也可能会不同,这就要求能很方便的切换具体的支付方式。
要实现这样的功能,策略模式是一个很好的选择。在实现这个功能的时候,不同的策略算法需要的数据是不一样,比如:现金支付就不需要银行帐号,而银行转账就 需要帐号。这就导致在设计策略接口中的方法时,不太好确定参数的个数,而且,就算现在把所有的参数都列上了,今后扩展呢?难道再来修改策略接口吗?如果这 样做,那无异于一场灾难,加入一个新策略,就需要修改接口,然后修改所有已有的实现,不疯掉才怪!那么到底如何实现,在今后扩展的时候才最方便呢?
解决方案之一,就是把上下文当做参数传递给策略对象,这样一来,如果要扩展新的策略实现,只需要扩展上下文就可以了,已有的实现不需要做任何的修改。
这样是不是能很好的实现功能,并具有很好的扩展性呢?还是通过代码示例来具体的看。假设先实现人民币现金支付和美元现金支付这两种支付方式,然后就进行使 用测试,然后再来添加银行转账到工资卡的支付方式,看看是不是能很容易的与已有的实现结合上。

2:实现代码示例
(1)先定义工资支付的策略接口,就是定义一个支付工资的方法,示例代码如下:

/**

* 支付工资的策略的接口,公司有多种支付工资的算法

* 比如:现金、银行卡、现金加股票、现金加期权、美元支付等等

*/

public interface PaymentStrategy {

/**

* 公司给某人真正支付工资

* @param ctx 支付工资的上下文,里面包含算法需要的数据

*/

public void pay(PaymentContext ctx);

}

(2)定义好了工资支付的策略接口,该来考虑如何实现这多种支付策略了。
为了演示的简单,这里先简单实现人民币现金支付和美元现金支付方式,当然并不真的去实现跟银行的交互,只是示意一下。
人民币现金支付的策略实现,示例代码如下:

/**

* 人民币现金支付

*/

public class RMBCash implements PaymentStrategy{

public void pay(PaymentContext ctx) {

System.out.println(“现在 给”+ctx.getUserName()

+”人民币现金支付”+ctx.getMoney()+”元”);

}

}

同样的实现美元现金支付的策略,示例代码如下:

/**

* 美元现金支付

*/

public class DollarCash implements PaymentStrategy{

public void pay(PaymentContext ctx) {

System.out.println(“现在 给”+ctx.getUserName()

+”美元现金支付”+ctx.getMoney()+”元”);

}

}

(3)该来看支付上下文的实现了,当然这个使用支付策略的上下文,是需要知道具体使用哪一个支付策略的,一般由客户端来确定具体使用哪一个具体的 策略,然后上下文负责去真正执行。因此,这个上下文需要持有一个支付策略,而且是由客户端来配置它。示例代码如下:

/**

* 支付工资的上下文,每个人的工资不同,支付方式也不同

*/

public class PaymentContext {

/**

* 应被支付工资的人员,简单点,用姓名来代替

*/

private String userName = null;

/**

* 应被支付的工资的金额

*/

private double money = 0.0;

/**

* 支付工资的方式策略的接口

*/

private PaymentStrategy strategy = null;

/**

* 构造方法,传入被支付工资的人员,应支付的金额和具体的支付策略

* @param userName 被支付工资的人员

* @param money 应支付的金额

* @param strategy 具体的支付策略

*/

public PaymentContext(String userName,double money,

PaymentStrategy strategy){

this.userName = userName;

this.money = money;

this.strategy = strategy;

}

public String getUserName() {

return userName;

}

public double getMoney() {

return money;

}

/**

* 立即支付工资

*/

public void payNow(){

//使用客户希望的支付策略来支付工资

this.strategy.pay(this);

}

}

(4)准备好了支付工资的各种策略,下面看看如何使用这些策略来真正支付工资,很简单,客户端是使用上下文来使用具体的策略的,而且是客户端来确定 具体的策略,就是客户端创建哪个策略,最终就运行哪一个策略,各个策略之间是可以动态切换的,示例代码如下:

public class Client {

public static void main(String[] args) {

//创建相应的支付策略

PaymentStrategy strategyRMB = new RMBCash();

PaymentStrategy strategyDollar = new DollarCash();

//准备小李的支付工资上下文

PaymentContext ctx1 =

new PaymentContext(“小李”,5000,strategyRMB);

//向小李支付工资

ctx1.payNow();

//切换一个人,给petter支付工资

PaymentContext ctx2 =

new PaymentContext(“Petter”,8000,strategyDollar);

ctx2.payNow();

}

}

运行一下,看看效果,运行结果如下:

现在给小李人民币现金支付5000.0元

现在给Petter美元现金支付8000.0元

3:扩展示例,实现方式一
经过上面的测试可以看出,通过使用策略模式,已经实现好了两种支付方式了。如果现在要增加一种支付方式,要求能支付到银行卡,该怎么扩展最简单呢?
应该新增加一种支付到银行卡的策略实现,然后通过继承来扩展支付上下文,在里面添加新的支付方式需要的新的数据,比如银行卡账户,然后在客户端使用新的上 下文和新的策略实现就可以了,这样已有的实现都不需要改变,完全遵循开-闭原则。
先看看扩展的支付上下文对象的实现,示例代码如下:

/**

* 扩展的支付上下文对象

*/

public class PaymentContext2 extends PaymentContext {

/**

* 银行帐号

*/

private String account = null;

/**

* 构造方法,传入被支付工资的人员,应支付的金额和具体的支付策略

* @param userName 被支付工资的人员

* @param money 应支付的金额

* @param account 支付到的银行帐号

* @param strategy 具体的支付策略

*/

public PaymentContext2(String userName,double money,

String account,PaymentStrategy strategy){

super(userName,money,strategy);

this.account = account;

}

public String getAccount() {

return account;

}

}

然后看看新的策略算法的实现,示例代码如下:

/**

* 支付到银行卡

*/

public class Card implements PaymentStrategy{

public void pay(PaymentContext ctx) {

//这个新的算法自己知道要使用扩展的支付上下文, 所以强制造型一下

PaymentContext2 ctx2 = (PaymentContext2)ctx;

System.out.println(“现 在给“+ctx2.getUserName()+”

+ctx2.getAccount()+”帐号支付了“+ctx2.getMoney()+”“);

//连接银行,进行转帐,就不去管了

}

}

最后看看客户端怎么使用这个新的策略呢?原有的代码不变,直接添加新的测试就可以了,示例代码如下:

public class Client {

public static void main(String[] args) {

//创建相应的支付策略

PaymentStrategy strategyRMB = new RMBCash();

PaymentStrategy strategyDollar = new DollarCash();

//准备小李的支付工资上下文

PaymentContext ctx1 =

new PaymentContext(“小李”,5000,strategyRMB);

//向小李支付工资

ctx1.payNow();

//切换一个人,给petter支付工资

PaymentContext ctx2 =

new PaymentContext(“Petter”,8000,strategyDollar);

ctx2.payNow();

//测试新添加的支付方式

PaymentStrategy strategyCard = new Card();

PaymentContext ctx3 = new PaymentContext2(

“小王”,9000,”010998877656″,strategyCard);

ctx3.payNow();

}

}

再次测试,体会一下,运行结果如下:

现在给小李人民币现金支付5000.0元

现在给Petter美元现金支付8000.0元

现在给小王的010998877656帐号支付了9000.0元

4:扩展示例,实现方式二
同样还是实现上面这个功能:现在要增加一种支付方式,要求能支付到银行卡。
(1)上面这种实现方式,是通过扩展上下文对象来准备新的算法需要的数 据。还有另外一种方式,那就是通过策略的构造方法来传入新算法需要的数据。这样实现的话,就不需要扩展上下文了,直接添加新的策略算法实现就好了。示例代 码如下:

/**

* 支付到银行卡

*/

public class Card2 implements PaymentStrategy{

/**

* 帐号信息

*/

private String account = “”;

/**

* 构造方法,传入帐号信息

* @param account 帐号信息

*/

public Card2(String account){

this.account = account;

}

public void pay(PaymentContext ctx) {

System.out.println(“现 在给“+ctx.getUserName()+”

+this.account+”帐号支付了“+ctx.getMoney()+”“);

//连接银行,进行转帐,就不去管了

}

}

(2)直接在客户端测试就可以了,测试示例代码如下:

public class Client {

public static void main(String[] args) {

//测试新添加的支付方式

PaymentStrategy strategyCard2 = new Card2(“010998877656”);

PaymentContext ctx4 =

new PaymentContext(“小张”,9000,strategyCard2);

ctx4.payNow();

}

}

运行看看,好好体会一下。
(3)现在有这么两种扩展的实现方式,到底使用哪一种呢?或者是哪种实现更好呢?下面来比较一下:
对 于扩展上下文的方式:这样实现,所有策略的实现风格更统一,策略需要的数据都统一从上下文来获取,这样在使用方法上也很统一;另外,在 上下文中添加新的数据,别的相应算法也可以用得上,可以视为公共的数据。但缺点也很明显,如果这些数据只有一个特定的算法来使用,那么这些数据有些浪费; 另外每次添加新的算法都去扩展上下文,容易形成复杂的上下文对象层次,也未见得有必要。
对于在策略算法的实现上 添加自己需要的数据的方式:这样实现,比较好想,实现简单。但是缺点也很明显,跟其它策略实现的风格不一致,其它策略都是从上下文中来 获取数据,而这个策略的实现一部分数据来自上下文,一部分数据来自自己,有些不统一;另外,这样一来,外部使用这些策略算法的时候也不一样了,不太好以一 个统一的方式来动态切换策略算法。
两种实现各有优劣,至于如何选择,那就具体问题,具体的分析了。
5:另一种策略模式调用顺序示意图
策略模式调用还有一种情况,就是把Context当做参数来传递给Strategy,也就是本例示范的这种方式,这个时候策略模式的调用顺序如图4所示:

图4  策略模式调用顺序示意图二

未完 待续……

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