设计模式：策略模式——行为型模式

目录

主要组成

优点

缺点

使用场景：

示例代码

普通写法：

策略模式：

策略模式与 if-else 的关系：

 区别总结

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为型设计模式，旨在通过定义一系列的算法（或策略），将每个算法封装起来，使它们可以互换，并使得算法的变化独立于使用算法的客户端。

主要组成

1. Context（上下文）：上下文类通常持有一个策略对象的引用，并且委托给策略来执行某些具体操作。上下文类通常不直接包含具体的算法，而是与策略接口交互。

2. Strategy（策略接口）：策略接口定义了所有支持的算法的通用接口。不同的策略类实现这个接口，提供不同的具体算法。

3. ConcreteStrategy（具体策略类）：每个具体策略类实现了策略接口，并定义了具体的算法或行为。

优点

• 开放封闭原则：策略模式使得新的算法可以不修改原有代码的情况下新增，符合开放封闭原则（对扩展开放，对修改封闭）。

• 避免多重条件语句：策略模式避免了使用大量的if-else或switch-case语句来选择不同的算法。

• 增强算法的独立性：将算法独立出来，使得算法可以在不同的上下文中复用。

缺点

• 客户端必须知道所有的策略并且自行决定使用哪一个策略。

• 如果策略非常多，那么对于策略的选择可能会变得复杂。

使用场景：

1. 需要动态改变算法或行为时：例如，根据用户的选择动态切换不同的算法或策略。

2. 多种算法可以互相替代时：例如，多个支付方式（如信用卡支付、支付宝支付、微信支付等）可以通过策略模式进行切换。

3. 避免使用复杂的条件语句时：例如，如果有多个条件判断可以决定程序的行为，可以通过策略模式使得代码更加简洁和易于维护。

示例代码

需求：为不同的金额范围（如 100 元、200 元、500 元 等）实现具体的折扣策略。

普通写法：

def get_discount_amount(amount: float) -> float:
    if amount >= 1000:
        return amount * 0.85
    elif amount >= 500:
        return amount * 0.90
    elif amount >= 200:
        return amount * 0.92
    elif amount >= 100:
        return amount * 0.95
    else:
        return amount


if __name__ == "__main__":
    amounts = [90, 150, 250, 600, 1200]
    for amount in amounts:
        discounted_amount = get_discount_amount(amount)

        print(f"原价 {amount} 元，折后价 {discounted_amount} 元")

策略模式：

from abc import ABC, abstractmethod


# 策略接口
class DiscountStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def calculate_discount(self, amount: float) -> float:
        pass


# 具体策略：无折扣
class NoDiscountStrategy(DiscountStrategy):
    def calculate_discount(self, amount: float) -> float:
        return amount


# 具体策略类：100元打95折
class DiscountStrategy100(DiscountStrategy):
    def calculate_discount(self, amount: float) -> float:
        return amount * 0.95


# 具体策略类：200元打92折
class DiscountStrategy200(DiscountStrategy):
    def calculate_discount(self, amount: float) -> float:
        return amount * 0.92


# 具体策略类：500元打9折
class DiscountStrategy500(DiscountStrategy):
    def calculate_discount(self, amount: float) -> float:
        return amount * 0.90


# 具体策略类：1000元以上打8.5折
class DiscountStrategy1000(DiscountStrategy):
    def calculate_discount(self, amount: float) -> float:
        return amount * 0.85


# 上下文类
class DiscountContext:
    def __init__(self, strategy: DiscountStrategy):
        # 持有一个策略对象的引用
        self._strategy = strategy

    def execute_discount(self, amount: float) -> float:
        return self._strategy.calculate_discount(amount)


# 客户端代码：根据金额选择策略
def get_discount_strategy(amount: float) -> DiscountStrategy:
    # 客户端必须知道所有的策略并且自行决定使用哪一个策略。
    if amount >= 1000:
        return DiscountStrategy1000()
    elif amount >= 500:
        return DiscountStrategy500()
    elif amount >= 200:
        return DiscountStrategy200()
    elif amount >= 100:
        return DiscountStrategy100()
    else:
        return NoDiscountStrategy()


# 客户端代码
if __name__ == "__main__":
    # 如明确知道所需策略
    amount = 250
    context = DiscountContext(DiscountStrategy200())
    discounted_amount = context.execute_discount(250)
    print(f"原价 {amount} 元，折后价 {discounted_amount} 元")

    print('-' * 20)

    # 需要动态选取策略
    amounts = [90, 150, 250, 600, 1200]
    for amount in amounts:
        # 获取合适的折扣策略
        strategy = get_discount_strategy(amount)
        # 创建上下文，执行折扣计算
        context = DiscountContext(strategy)
        discounted_amount = context.execute_discount(amount)
        print(f"原价 {amount} 元，折后价 {discounted_amount} 元")

策略模式与 if-else 的关系：

在策略模式中，我们的目标是将不同的策略（在这里是折扣策略）封装到不同的策略类中，然后通过上下文类（DiscountContext）来选择合适的策略执行。策略模式本身并不要求在选择策略时完全消除所有的 if-else，但其核心思想是将这些条件判断封装在策略类中，而不是集中在外部逻辑中。

 区别总结