Design Pattern -- 策略模式

引言:策略模式,顾名思义,就是:同一堆对象,不同的交流方式和语言内容,达到不同的目的。
比如:同一套零件,根据不同组装策略,形成最终不同的产品。
又或者:去年你年终奖是2个月薪水,今年你boss调整了发放年终奖的策略,最终你今年的年终奖变成了3个月薪水。


Design Pattern -- Strategy Pattern.png

场景


我们坐巴士,假如我是老板,好,我不想按照“上车两块钱,坐到你想吐”的策略去买单,我想要你在上下车都刷卡,然后按照你坐巴士的时间长短来计算你应该付多少钱,这样看起来貌似更加公平。
  那么,怎么把这个新的策略实施下去呢?假如明年又要换一个收费政策呢?

分析与设计


  根据不同的政策,来制定不同的刷牙和支付策略,并实际执行在每一辆巴士上面,于是我们有了文章开头的贴图--用“策略模式”。
  首先,我们从场景中能够看出,一辆巴士上有了两个策略的更新换代:从“上车刷卡”“上下车都刷卡”,从“支付2元”“按照坐车时间收费”

1. 首先,建立角色对吧,巴士:

public class Bus {
  /// 刷卡付费策略
  private BusRecordStrategy busRecordStrategy;
  public Bus() {
    /// 默认使用旧的刷卡策略
    this.busRecordStrategy = new OldBusRecordStrategy();
  }
  /// 策略模式精髓 : set 一个新的刷卡付费策略
  public void setBusRecordStrategy(BusRecordStrategy busRecordStrategy) {
    this.busRecordStrategy = busRecordStrategy;
  }

  public void getOn(String icCardId){
    System.out.println(icCardId + " 已上车");
    this.busRecordStrategy.recordGetOn(icCardId);
  }
  public void getOff(String icCardId){
    System.out.println(icCardId + " 已下车");
    this.busRecordStrategy.recordGetOff(icCardId);
  }
}

OK, 当我们写完这个Bus类时,大家应该已经可以看出,策略模式最精髓的部分了:那就是 动态配置和切换。新旧策略只要重新set一遍,逻辑就能完成替换。

2. 好,我们看看这个BusRecordStrategy类,他是一个抽象类,并且不算特别抽象,为什么这么设计?因为我们不推荐一个和这么具体的业务(如:刷卡记录、付费等)相关的策略被设计得特别抽象(泛型什么的就不需要用到了),为了保证其策略变化幅度可控,并且策略种类有限且有效。

如果策略过多,并且你很想加方法加接口,那么这时,我们应该考虑拆分策略了,“单一职责”原则 不是开玩笑的。

public abstract class BusRecordStrategy {
  protected BusPayStrategy payStrategy;

  public BusRecordStrategy(BusPayStrategy payStrategy) {
    this.payStrategy = payStrategy;
  }
  public abstract void recordGetOn(String icCardId);
  public abstract void recordGetOff(String icCardId);
}

我们可以看到,这个抽象策略内部,又有一个BusPayStrategy, 这个BusPayStrategy 主要负责计算乘客要扣多少钱的,我们可以像上面这样通过构造器传入,也可以通过在两个抽象方法recordGetOnrecordGetOff中传入(这个看大家的思路如何吧)

3. 好,我们看到这个金额计算策略接口BusPayStrategy同样拥有具体的接口,根据乘客乘车记录IcCardRecord 来做相应的计算,最终输出一个金额。

public interface BusPayStrategy {
  public double calculateBusPay(IcCardRecord icCardRecord);
}
public class IcCardRecord {
  private String id;
  private Date getOnTimeStamp;
  private Date getOffTimeStamp;
  ...................
}

4. 这样一来,大体的结构就出来了,我们只需要根据不同的实际情况,编写不同的策略实现类,就可以完成迅速的逻辑替换了。

  1. 旧的刷卡策略:不会记录乘客信息,直接上车就扣费。
    public class OldBusRecordStrategy extends BusRecordStrategy {
      public OldBusRecordStrategy() {
        super(new OldBusPayStrategy());
      }
      @Override
      public void recordGetOn(String icCardId) {
        double cost = this.payStrategy.calculateBusPay(null);
        System.out.printf("%s扣费:%.2f元\n", icCardId,cost);
      }
      @Override
      public void recordGetOff(String icCardId) {
      }
    }
    
  2. 新的刷卡策略:上下车都会记录乘客的当时时刻,并且下车后扣费。
    public class NewBusRecordStrategy extends BusRecordStrategy {
      private Map<String , IcCardRecord> passengerRecordMap;
    
      public NewBusRecordStrategy() {
        this(new NewBusPayStrategy());
        this.passengerRecordMap = new HashMap<>();
      }
    
      public NewBusRecordStrategy(BusPayStrategy payStrategy) {
        super(payStrategy);
      }
    
      @Override
      public void recordGetOn(String icCardId) {
        IcCardRecord icCardRecord = null;
        if (passengerRecordMap.containsKey(icCardId)) {
           icCardRecord = passengerRecordMap.get(icCardId);
        }else {
          icCardRecord = new IcCardRecord();
          icCardRecord.setId(icCardId);
        }
        icCardRecord.setGetOnTimeStamp(new Date());
        this.passengerRecordMap.put(icCardId,icCardRecord);
      }
    
      @Override
      public void recordGetOff(String icCardId) {
        IcCardRecord icCardRecord = passengerRecordMap.get(icCardId);
        if (icCardRecord!=null) {
          icCardRecord.setGetOffTimeStamp(new Date());
        }
        double cost = this.payStrategy.calculateBusPay(icCardRecord);
        this.passengerRecordMap.remove(icCardId);
        System.out.printf("%s扣费:%.2f元\n", icCardId,cost);
      }
    }
    
  3. 旧的扣费策略:固定扣2元
    public class OldBusPayStrategy implements BusPayStrategy {
      private final double BASIC_COST = 2.0;
      @Override
      public double calculateBusPay(IcCardRecord icCardRecord) {
        return BASIC_COST;
      }
    }
    
  4. 新的扣费策略:根据乘客上下车时间差计算费用
    public class NewBusPayStrategy implements BusPayStrategy {
      @Override
      public double calculateBusPay(IcCardRecord icCardRecord) {
        long getOffTime = icCardRecord.getGetOffTimeStamp().getTime();
        long getOnTime = icCardRecord.getGetOnTimeStamp().getTime();
        long resSeconds = (getOffTime - getOnTime) / 1000;
        return 0.02 * resSeconds;
      }
    }
    

结果



最后,谢谢各位读者

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