【Python笔记-设计模式】策略模式

一、说明

策略模式是一种行为设计模式，它定义了一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互相替换。

(一) 解决问题

在需要根据不同情况选择不同算法或策略，规避不断开发新需求后，代码变得非常臃肿难以维护管理。

(二) 使用场景

• 当一个类有多个行为，而且这些行为在不同的情况下有不同的实现时
• 当需要在运行时动态地选择算法时
• 当一个类的一部分行为是固定的，一部分是可变的时，可以使用策略模式来封装可变的部分

二、结构

1. 上下文（Context）维护指向具体策略的引用，且仅通过策略接口与该对象进行交流。
2. 策略（Strategy）接口是所有具体策略的通用接口，它声明了一个上下文用于执行策略的方法。
3. 具体策略（ConcreteStrategies）实现了上下文所用算法的各种不同变体。
4. 当上下文需要运行算法时，它会在其已连接的策略对象上调用执行方法。上下文不清楚其所涉及的策略类型与算法的执行方式。
5. 客户端（Client）会创建一个特定策略对象并将其传递给上下文。上下文则会提供一个设置器以便客户端在运行时替换相关联的策略。

三、伪代码

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
__doc__ = """
策略模式
例：商场优惠活动，选择不同的优惠策略，最后计算的价格也不同。而如果增加新算法，只需增加一个策略类，无需修改现有代码
"""
 
from abc import ABC, abstractmethod
 
 
class DiscountStrategy(ABC):
    """抽象策略类"""
 
    @abstractmethod
    def apply_discount(self, price):
        pass
 
 
class PercentDiscount(DiscountStrategy):
    """具体策略类：打折策略"""
 
    def __init__(self, discount_percent):
        self.discount_percent = discount_percent
 
    def apply_discount(self, price):
        return price * (1 - self.discount_percent / 100)
 
 
class FullReduction(DiscountStrategy):
    """具体策略类：满减策略"""
 
    def __init__(self, full_price, reduction_price):
        self.full_price = full_price
        self.reduction_price = reduction_price
 
    def apply_discount(self, price):
        return price - (price // self.full_price) * self.reduction_price
 
 
class Promotion:
    """上下文类：商场促销"""
 
    def __init__(self, discount_strategy):
        self.discount_strategy = discount_strategy
 
    def apply_discount(self, price):
        return self.discount_strategy.apply_discount(price)
 
 
if __name__ == "__main__":
    """
        打折后价格：80.0
        满减后价格：100
    """
    # 商品原价
    original_price = 100
    # 选择打折策略，打8折
    promotion = Promotion(PercentDiscount(20))
    discounted_price = promotion.apply_discount(original_price)
    print(f"打折后价格：{discounted_price}")
 
    # 选择满减策略，满200减50
    promotion = Promotion(FullReduction(200, 50))
    discounted_price = promotion.apply_discount(original_price)
    print(f"满减后价格：{discounted_price}")

四、优缺点

优点

• 灵活性和可扩展性：策略模式将算法封装成独立的类，使得可以独立地添加、修改或替换算法，而不影响到客户端的代码，从而提高了代码的灵活性和可扩展性。
• 易于维护：由于算法被封装在独立的类中，使得每个算法都有自己的类，易于理解和维护。
• 避免条件语句的使用：策略模式避免了使用大量的条件语句来选择不同的算法，使得代码更加清晰和易于理解。
• 符合开闭原则：策略模式符合开闭原则，即对扩展开放，对修改关闭，可以通过添加新的策略类来扩展功能，而不需要修改现有的代码。

缺点

• 增加了类的数量：每个具体策略都需要一个对应的策略类，可能会增加类的数量。
• 客户端必须知道所有的策略类：客户端必须知道所有的策略类，并且在使用时需要显式地选择合适的策略类，这可能会增加客户端的复杂性。
• 如果算法极少发生改变，那么没有任何理由引入新的类和接口。使用该模式只会让程序过于复杂。

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