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策略设计模式

Barbara Streisand

发布： 2024-11-27 15:05:12

原创

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Strategy Design Pattern

策略设计模式是一种行为设计模式，它能够在运行时选择算法的行为。

不是在单个类中实现算法的多个变体，它允许您定义一系列算法，将每个算法封装在自己的类中，并使它们可以互换。

策略模式 (UML) 的组成部分：

Context 类：维护对策略对象的引用并通过公共接口与其交互。
- 示例： User 类与不同的 Quality 和 AdPolicy 策略交互。
策略接口：为所有具体策略定义通用接口。
- 示例： 质量和 ADPolicies 是定义行为的抽象接口。
具体策略：使用特定算法实现策略接口。
- 示例： FreeUserQuality、PremiumUserQuality、BasicUserQuality、FreeUserAdPolicy 等

何时使用策略模式

当灵活性和可维护性的好处超过管理多个策略类的开销时，请使用策略模式。

多种算法：
- 当您需要在单个类中定义算法或行为的多个变体时。
- 示例：定义不同订阅计划（免费、基本、高级）的视频质量。
运行时决策：
- 当类的行为需要根据用户输入或其他运行时条件动态更改时。
- 示例：在运行时选择压缩算法（ZIP、RAR、7z）。
避免过多使用 if 或 switch 语句：
- 用可互换的策略类替换条件逻辑。
- 示例：没有大量 if-else 块的付款处理（信用卡、PayPal、UPI）。
变体的封装：
- 将算法变体封装在单独的类中，以保持上下文类的干净。
- 示例：日志记录策略（ConsoleLogger、FileLogger、RemoteLogger）。
开闭原则：
- 通过添加新策略而不更改现有代码，确保系统对扩展开放，但对修改关闭。
- 示例：在示例系统中添加新的用户类型 (EnterpriseUserQuality)。

例子：

from abc import ABC, abstractmethod
from enum import Enum

# Enum for User Types
class UserType(Enum):
    FREE = 0
    BASIC = 1
    PREMIUM = 2

# Strategy Interface for Quality
class Quality(ABC):
    @abstractmethod
    def get_quality(self):
        pass

# Strategy Interface for Ad Policy
class AdPolicy(ABC):
    @abstractmethod
    def has_ads(self):
        pass

# Concrete Strategy for Quality
class FreeUserQuality(Quality):
    def get_quality(self):
        return ['SD']

class BasicUserQuality(Quality):
    def get_quality(self):
        return ['SD', 'HD']

class PremiumUserQuality(Quality):
    def get_quality(self):
        return ['SD', 'HD', 'UHD']

# Concrete Strategy for Ad Policy
class FreeUserAdPolicy(AdPolicy):
    def has_ads(self):
        return True

class BasicUserAdPolicy(AdPolicy):
    def has_ads(self):
        return True

class PremiumUserAdPolicy(AdPolicy):
    def has_ads(self):
        return False

# Context Class
class User:
    def __init__(self, user_type: UserType, quality: Quality, ad_policy: AdPolicy):
        self.user_type = user_type
        self.quality = quality
        self.ad_policy = ad_policy

    def get_quality(self):
        return self.quality.get_quality()

    def has_ads(self):
        return self.ad_policy.has_ads()

# Usage
free_user = User(UserType.FREE, FreeUserQuality(), FreeUserAdPolicy())
basic_user = User(UserType.BASIC, BasicUserQuality(), BasicUserAdPolicy())
premium_user = User(UserType.PREMIUM, PremiumUserQuality(), PremiumUserAdPolicy())

print("Free User Quality:", free_user.get_quality())  # ['SD']
print("Free User Ads:", free_user.has_ads())          # True

print("Premium User Quality:", premium_user.get_quality())  # ['SD', 'HD', 'UHD']
print("Premium User Ads:", premium_user.has_ads())          # False

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