大话设计模式解读02-策略模式

news2024/11/26 2:00:50

本篇文章,来解读《大话设计模式》的第2章——策略模式。并通过Qt和C++代码实现实例代码的功能。

1 策略模式

策略模式作为一种软件设计模式,指对象有某个行为,但是在不同的场景中,该行为有不同的实现算法

策略模式的特点:

  • 定义了一组算法(业务规则)
  • 封装了每个算法
  • 这一类的算法可互换代替

策略模式的组成:

  • 抽象策略角色(策略类): 通常由一个接口或者抽象类实现
  • 具体策略角色:包装了相关的算法和行为
  • 环境角色(上下文):持有一个策略类的引用(或指针),最终给客户端调用

策略模式(Strategy):它定义了算法家族,分别封装起来,让它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化,不会影响到使用算法的客户。

2 收银软件实例

题目:做一个商场收银软件,营业员根据用户所购买商品的单价数量,向客户收费

我们联想策略模式,对于收费行为,在不同的场景中(正常收费、打折收费、满减收费),对应不同的算法(或称策略)实现。

下面先来看版本一,还未使用策略模式,仅实现基础的收费计算。

2.1 版本一:基础收费

这里使用Qt设计一个收费系统的界面,每次可以输入单价和数量,点确定按钮之后,会在信息框中展示此次的合计价格,支持多个商品的多次计算,多次计算的总价在最下面的总计栏中展示。

对应的代码实现如下:

  • on_okBtn_clicked 为Qt点击确定按钮后的槽函数:该函数实现为,此次的价格合计等于价格x数量,多次的价格累加是总计价格。
  • on_resetBtn_clicked 为Qt点击重置按钮后的槽函数:该函数实现为,清空相关的显示和各种数据
void Widget::on_okBtn_clicked()
{
    // 此次的价格合计:价格*数量
    float thisPrice = ui->priceEdit->text().toFloat() * ui->numEdit->text().toInt();
    // 总计
    m_fTotalPrice += thisPrice;
    
	// 窗口中展示明细
    ui->showPanel->append("price:" + ui->priceEdit->text()
                          + ", num:" + ui->numEdit->text()
                          + " -> (" + QString::number(thisPrice) + ")");
	// 显示总计
    ui->totalShow->setText(QString::number(m_fTotalPrice));
}

void Widget::on_resetBtn_clicked()
{
    m_fTotalPrice = 0;
    ui->showPanel->clear();
    ui->totalShow->clear();
    ui->priceEdit->clear();
    ui->numEdit->clear();
}

实际的演示效果如下,仅实现单价x数量功能:

如果在此基础上,需要增加打折收费功能,需要怎么做呢?下面来看版本二。

2.2 版本二:增加打折

对于打折功能,在界面上,只需要增加一个打折率的下拉框即可,然后在计算公式上在加一步乘以打折率即可,代码改动不大:

void Widget::on_okBtn_clicked()
{
    // 根据下拉框获取对应的打折率
    float rebate = 1.0;
    if (ui->calcSelect->currentIndex() == 1) rebate = 0.8;
    else if (ui->calcSelect->currentIndex() == 2) rebate = 0.7;
    else if (ui->calcSelect->currentIndex() == 3) rebate = 0.5;

    // 此次的价格合计:价格*数量*打折率
    float thisPrice = ui->priceEdit->text().toFloat() * ui->numEdit->text().toInt() * rebate;
    // 总计
    m_fTotalPrice += thisPrice;

    // 窗口中展示明细
    ui->showPanel->append("price:" + ui->priceEdit->text()
                          + ", num:" + ui->numEdit->text()
                          + ", rebate:" + QString::number(rebate)
                          + " -> (" + QString::number(thisPrice) + ")");
    // 显示总计
    ui->totalShow->setText(QString::number(m_fTotalPrice));
}

演示效果如下,可以支持正常收费、八折收费、七折收费和五折收费。

目前看起来代码也还可以,但如果此时需要增加满减活动呢?比如满300减100这种。

因为满减这种方式,不像打折那样简单的乘以一个打折率就行了,它需要两个参数,**满减的价格条件,**的,满减的优惠值,,对于满300减100的方式,如果是700,满足了2次,就要减200了,这种计算方式需要单独再写一套计算逻辑。

下面来看版本三是如何实现的。

2.3 版本三:简单工厂

联想上次介绍的简单工厂模式,对于目前收费的需求,实际可以将其分类三类:

  • 正常收费类:不需要参数
  • 打折收费类:需要1个参数(打折率)
  • 满减收费类(返利收费类):需要2次参数(满减的价格条件的满减的优惠值)

因此,可以将这3钟方式分别封装为单独的收费类,并通过简单工厂的方式,在不同的收费需求下,实例化对应的收费计算对象,进行收费的计算。

2.3.1 收费类相关代码

对应的代码如下,设计了现金收费类CashSuper以及对应的具体子类:

  • 正常收费类:CashNormal,将原价原路返回
  • 打折收费类:CashRebate,初始化时输入打折率,计算时返回打折后的价格
  • 返利收费类:CashReturn,初始化时输入满减的条件和满减的值,计算时返回满减后的值
// 现金收费类
class CashSuper
{
public:
    virtual float acceptCash(float money)
    {
        return money;
    }
};

// 正常收费类
class CashNormal : public CashSuper
{
public:
    // 原价返回
    float acceptCash(float money)
    {
        return money;
    }
};

// 打折收费类
class CashRebate : public CashSuper
{
private:
    float m_fMoneyRebate = 1.0;

public:
    // 初始化时输入打折率
    CashRebate(float rebate)
    {
        m_fMoneyRebate = rebate;
    }

    // 返回打折后的价格
    float acceptCash(float money)
    {
        return money * m_fMoneyRebate;
    }
};

// 返利收费类
class CashReturn : public CashSuper
{
private:
    float m_fMoneyCondition = 0;
    float m_fMoneyReturn    = 0;
public:
    // 初始化时输入满减的条件和满减的值
    CashReturn(float moneyCondition, float moneyReturn)
    {
        m_fMoneyCondition = moneyCondition;
        m_fMoneyReturn    = moneyReturn;
    }

public:
    // 返回满减后的值(满足满减倍数,按倍数满减)
    float acceptCash(float money)
    {
        float result = money;
        if (money >= m_fMoneyCondition)
        {
            result -= ((int) money / (int) m_fMoneyCondition) * m_fMoneyReturn;
        }
        return result;
    }
};

//现金收费工厂类
class CashFactory
{
public:
    CashSuper *createCashAccept(int combIdx) // 参数为下拉列表中的索引
    {
        CashSuper *pCS = nullptr;
        switch (combIdx)
        {
            case 0: // "正常收费"
            {
                pCS = (CashSuper *)(new CashNormal());
                break;
            }
            case 1: // "打8折"
            {
                pCS = (CashSuper *)(new CashRebate(float(0.8)));
                break;
            }
            case 2: // "满300返100"
            {
                pCS = (CashSuper *)(new CashReturn(float(300), float(100)));
                break;
            }
            default:
                break;

        }
        return pCS;
    }
};

2.3.2 Qt界面上点击确定的槽函数的修改

Qt界面上点击确定,客户端的处理逻辑如下:

  • 计算此次的价格原价:价格x数量
  • 根据下拉框当前选择的策略,获取对应的索引值,目前代码中写了3种:
    • 索引0:正常收费
    • 索引1:打8折
    • 索引2:满300返100
  • 调用现金计算工厂,传入索引值,实例化对应的现金计算对象
  • 调用现金计算对象,得到此次的计算结果,展示在窗口明细中
  • 计算总计值,显示在总计框
void Widget::on_okBtn_clicked()
{
    // 此次的价格原价:价格*数量
    float thisPrice = ui->priceEdit->text().toFloat() * ui->numEdit->text().toInt();

    // 下拉框不同计算策略的索引值
    int idx = ui->calcSelect->currentIndex();

    // 现金计算工厂
    CashFactory cashFactory;
    CashSuper *pCS = cashFactory.createCashAccept(idx);
    if (pCS != nullptr)
    {
        // 传入原价,根据结算规则,得到计算后的实际价格
        thisPrice = pCS->acceptCash(thisPrice);
        delete pCS;
    }

    // 总计
    m_fTotalPrice += thisPrice;

    // 窗口中展示明细
    ui->showPanel->append("price:" + ui->priceEdit->text()
                          + ", num:" + ui->numEdit->text()
                          + ", method:" +  ui->calcSelect->currentText()
                          + " -> (" + QString::number(thisPrice) + ")");

    // 显示总计
    ui->totalShow->setText(QString::number(m_fTotalPrice));
}

演示效果如下,可以支持正常收费、八折收费、满300减100收费。

上述代码,使用了简单工厂模式后,如果再需要增加一种新类型的促销手段,比如满100元则有10个积分,则只需要再增加一个现在收费类即可,接收2个参数(满足积分的条件和对应的积分值),继承于CashSuper类。

不过,虽然简单工厂模式实现了对不同的收费计算对象的创建管理,但对于本案例,商场可能经常更改打折的额度和返利额度,而每次维护或扩展收费方式都要改动这个工厂,然后代码需要重新编译部署,好像不是一种很好的方式。

下面来看版本四是如何实现的。

2.4 版本四:策略模式

版本四用到了本篇的主题——策略模式。

策略模式(Strategy):它定义了算法家族,分别封装起来,让它们之间可以互相替换,此模式让算法的变化,不会影响到使用算法的客户。

对于本例,商场的促销手段:打折、返利这些,对应的就是算法。

用工厂来生成算法对象,本身也没有问题,但算法只是一种策略,而这些策略是随时可能互相替换的,这就是变化点。

策略模式的作用就是来封装变化点,设计的UML类图如下,与简单工厂的主要区别是将简单工厂类换成了上下文类

  • 上下文类,或称环境类,维护对具体策略的引用
  • 现金收费类,在这里对应的是策略类(父类)
  • 3种具体收费类,在这里对应的是具体的策略类(子类)

策略模式和简单工厂模式初看可能比较像,下面来看下代码实现的区别。

2.4.1 现金收费上下文类

收费类相关代码。相比较版本三,收费类和具体的收费类都不需要动,只需要把简单工厂类改为现金收费上下文类即可

现金收费上下文类有一个CashSuper的指针,实现对具体策略的引用

在初始化CashContext时,传入CashSuper的指针的指针,通过其提供的GetResult方法,可以得到其算法的计算结果。

这里的GetResult方法,调用的是具体策略的acceptCash方法。

//现金收费上下文类
class CashContext
{
private:
    CashSuper *m_pCS = nullptr;
    
public:
    CashContext(CashSuper *pCsuper)
    {
       m_pCS = pCsuper;
    }

    ~CashContext()
    {
        if (m_pCS) delete m_pCS;
    }

    float GetResult(float money)
    {
        return m_pCS->acceptCash(money);
    }
};

2.4.2 Qt界面上点击确定的槽函数的修改

Qt界面上点击确定,客户端的处理逻辑如下:

  • 计算此次的价格原价:价格x数量
  • 根据下拉框当前选择的策略,获取对应的索引值(0:正常收费,1:打8折,2:满300返100)
  • 然后将具体的算法类作为参数来创建一个上下文类
  • 再调用上下文类的GetResult方法,得到此次的计算结果,展示在窗口明细中
  • 计算总计值,显示在总计框
void Widget::on_okBtn_clicked()
{
    // 此次的价格原价:价格*数量
    float thisPrice = ui->priceEdit->text().toFloat() * ui->numEdit->text().toInt();
    
    // 下拉框不同计算策略的索引值
    int idx = ui->calcSelect->currentIndex();
    CashContext *pCC = nullptr;
    switch (idx)
    {
        case 0: // "正常收费"
        {
            pCC = new CashContext(new CashNormal());
            break;
        }
        case 1: // "打8折"
        {
            pCC = new CashContext(new CashRebate(float(0.8)));
            break;
        }
        case 2: // "满300返100"
        {
            pCC = new CashContext(new CashReturn(float(300), float(100)));
            break;
        }
        default:
            break;
    }

    // 计算后的价格
    if (pCC != nullptr)
    {
        // 传入原价,根据结算规则,得到计算后的实际价格
        thisPrice = pCC->GetResult(thisPrice);
        delete pCC;
    }

    // 总计
    m_fTotalPrice += thisPrice;

    // 窗口中展示明细
    ui->showPanel->append("price:" + ui->priceEdit->text()
                          + ", num:" + ui->numEdit->text()
                          + ", method:" +  ui->calcSelect->currentText()
                          + " -> (" + QString::number(thisPrice) + ")");

    // 显示总计
    ui->totalShow->setText(QString::number(m_fTotalPrice));
}

该代码的演示效果和版本三的一样,这里不再贴图。

下面再来分析下版本四的策略模式和版本三的简单工厂模式的区别:

  • 简单工厂模式:通过简单工厂来得到具体的计算对应对象,调用具体对象的acceptCash方法得到结果。
  • 策略模式:通过上下文类来维护对具体策略的引用,调用上下文类的GetResult方法得到结果(本质也是调用其维护的具体策略的acceptCash方法)。

对比发现,两种模式区别就在于;

  • 简单工厂模式是,根据你的需求,给你创建一个对应的收费计算对象,后续的收费计算你和这个对象来对接即可。
  • 而策略模式是,根据你的需求,上下文类帮你和具体的策略对象对接,你需要计算时,仍然通过上下文类的接口获取即可。

对于版本四的代码,Qt界面上客户端的处理代码又变得复杂了,如何将客户端的那些判断逻辑移走呢?下面来看版本五。

2.5 版本五:策略模式+简单工厂

版本四的代码,CashContext上下文类在初始化时,接收的参数是具体的策略类的指针。

在版本五中,将参数改为Qt界面收费类型下拉框的索引值,然后在CashContext内部,根据索引值,利用简单工厂模式,CashContext自己创建对应的策略对象,代码如下;

2.5.1 在策略模式内加入简单工厂

//现金收费上下文类
class CashContext
{
private:
    CashSuper *m_pCS = nullptr;

public:
    CashContext(int combIdx)
    {
        switch (combIdx)
        {
            case 0: // "正常收费"
            {
                m_pCS = (CashSuper *)(new CashNormal());
                break;
            }
            case 1: // "打8折"
            {
                m_pCS = (CashSuper *)(new CashRebate(float(0.8)));
                break;
            }
            case 2: // "满300返100"
            {
                m_pCS = (CashSuper *)(new CashReturn(float(300), float(100)));
                break;
            }
            default:
                break;
        }
    }

    ~CashContext()
    {
        if (m_pCS) delete m_pCS;
    }

    float GetResult(float money)
    {
        if (m_pCS)
        {
            return m_pCS->acceptCash(money);
        }
        return money;
    }
};

2.5.2 Qt界面上点击确定的槽函数的修改

Qt界面上点击确定,客户端的处理逻辑如下:

  • 计算此次的价格原价:价格x数量
  • 根据下拉框当前选择的策略,获取对应的索引值(0:正常收费,1:打8折,2:满300返100)
  • 然后将索引值作为参数来创建一个上下文类
  • 再调用上下文类的GetResult方法,得到此次的计算结果,展示在窗口明细中
  • 计算总计值,显示在总计框

可以看到如下代码中,版本五的Qt确定按钮的逻辑,又变得清爽起来。

但实际上,只是把这部分判断的代码移动到了CashContext中,如果后续需要新增一种算法,还是要修改CashContext中的判断的,但有需求就会有修改,任何需求的变更都是有成本的,只是变更成本高低的不同,继续降低目前CashContext的修改成本,可以利用反射技术,这在后续介绍抽象工厂模式时会提到。

void Widget::on_okBtn_clicked()
{
    // 此次的价格原价:价格*数量
    float thisPrice = ui->priceEdit->text().toFloat() * ui->numEdit->text().toInt();
    
    // 下拉框不同计算策略的索引值
    int idx = ui->calcSelect->currentIndex();
    CashContext cc = CashContext(idx);

    // 传入原价,根据结算规则,得到计算后的实际价格
    thisPrice = cc.GetResult(thisPrice);

    // 总计
    m_fTotalPrice += thisPrice;

    // 窗口中展示明细
    ui->showPanel->append("price:" + ui->priceEdit->text()
                          + ", num:" + ui->numEdit->text()
                          + ", method:" +  ui->calcSelect->currentText()
                          + " -> (" + QString::number(thisPrice) + ")");

    // 显示总计
    ui->totalShow->setText(QString::number(m_fTotalPrice));
}

版本五的演示结果与版本三、版本四的效果一样,这里不再贴图。

3 总结

本篇介绍了设计模式中的策略模式,并通过商场收费计算软件的实例,使用Qt和C++编程,从基础的收费功能到后续需求的增加,一步步修改代码,来学习策略模式的使用,以及对比策略模式与简单工厂模式的不同。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1808996.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Mysql的底层实现逻辑

Mysql5.x和Mysql8性能的差异 整体性能有所提高, 在非高并发场景下,他们2这使用区别不大,性能没有明显的区别。 只有高并发时,mysql8才体现他的优势。 2. Mysql数据存储结构Innodb逻辑结构 数据选用B树结构存储数据&#xff0…

IDEA去除代码和XML中的波浪线(黄色警告线)

通常情况下,IDE自带的侦测功能会帮我们提示一些错误、警告等。但这对于强迫症患者来说并不友好。以下是去除IDE代码和XML文件中的波浪线(黄色警告线)、拯救强迫症患者的有效方案 1、去除XML中的波浪线 2、去除代码中的波浪线 关爱强迫症患者…

QT 信号和槽 通过自定义信号和槽沟通 如何自定义槽和信号的业务,让它们自动关联 自定义信号功能

通过信号和槽机制通信,通信的源头和接收端之间是松耦合的: 源头只需要顾自己发信号就行,不用管谁会接收信号;接收端只需要关联自己感兴趣的信号,其他的信号都不管;只要源头发了信号,关联该信号…

C语言学习系列:GCC编译器Windows版本MinGW-w64的安装教程

本文图文分享如何安装C语言编译器——MinGW-w64。 只要看到这篇文章,就可以按照文中步骤正确安装MinGW-w64并使用。 一、什么是 MinGW-w64 ? 我们知道C语言是高级语言,必须编译为二进制文件,才能为计算机运行,MinGW…

每日两题7

文章目录 买卖股票的最佳时机含冷冻期买卖股票的最佳时机含手续费 买卖股票的最佳时机含冷冻期 分析&#xff1a; class Solution { public:int maxProfit(vector<int>& prices) {int n prices.size();vector<vector<int>> dp(n, vector<int>(3…

path[1][0] path[1][1:-1] [path[1][-1] 分别怎么取的

假设的输入数据 假设 path 变量如下&#xff1a; path [path, [10515194, _derivationally_related_form, 00265386, _derivationally_related_form, 00800940, _hypernym, 00798245, _derivationally_related_form, 02589576]]示例代码 为了更清楚地展示这些操作&#xff…

OSFP 1类LSA详解

概述 上图为1类LSA的实际报文结构 , 在开始之前一定需要说明 , 1类LSA是OSPF中最复杂的LSA类型 , 在LSA头部的文章中详细介绍了 LS Type / Link State ID / Adv Router 3种头部字段 , 在1类LSA的主体内容中还存在类似的字段十分的相似 , 很多网络从业者难以理解的点就在于此 , …

2- 简易版-日记写作软件(java)-涉及的技术点简述

环境&#xff1a; Ubuntu LinuxJDK1.8Eclipse 项目文件结构&#xff1a; 0. 涉及的技术点 1)view 包&#xff08;GUI&#xff09;&#xff1a; Eclipse SwingEclipse WindowBuilderJFileChooser(用于弹出文件选择对话框&#xff0c;进行文件或目录的选择)FileNameExtension…

文案策划背后的秘密 | 职场高手养成记

要想在文案策划这个行当里混&#xff0c;首先得对自己的文字功底有足够的信心&#xff0c;那种“文章独步天下”的气势不可或缺。 要是没有这份自信&#xff0c;我建议你还是另寻他路。 要想跨入文案策划的大门&#xff0c;可以从以下几个方面入手&#xff1a; 1. 学习文案基…

探索OrangePi AIpro:单板计算机的深度体验之旅

准备阶段&#xff1a;环境与资料 在开始我们的探索之旅前&#xff0c;确保您已准备好以下装备&#xff1a; OrangePi AIpro&#xff1a;我们的主角&#xff0c;一台功能强大的单板计算机。Windows 10笔记本电脑&#xff1a;作为我们的辅助工具&#xff0c;用于管理和测试。路…

NOS II - Timer定时器

NOS II-Time定时器 简单回忆NIOS II中定时器的使用。 一、定时器的框图 二、定时器寄存器的描述 定时器的寄存器都是16bit的&#xff0c; 偏移量寄存器名称R/W15bit…4bit3bit2bit1bit0bit0Status - 状态寄存器R/W - 可读可写*****runTO1Control - 控制寄存器R/W***stopsta…

VSFT匿名用户访问-设置

1、先备份配置档 cp -av /etc/vsftpd/vsftpd.conf{,_bak} 2、编辑配置档&#xff0c;修改以下参数 vim /etc/vsftpd/ vsftpd.conf anonymous_enableYES -----允许匿名用户访问 anon_upload_enableYES -----允许匿名用户上传 anon_mkdir_write_enableYES …

汇编语言作业(五)

目录 一、实验目的 二、实验内容 三、实验步骤以及结果 四、实验结果与分析 五、 实验总结 一、实验目的 1.熟悉掌握汇编语言的程序结构&#xff0c;能正确书写数据段、代码段等 2&#xff0c;利用debug功能&#xff0c;查看寄存器&#xff08;CS,IP,AX,DS..)及数据段的…

办公风云颜值背后的职场正能量

办公风云&#xff1a;颜值背后的职场正能量当我们提到职场&#xff0c;脑海中浮现的往往是严肃的面孔、忙碌的身影和堆积如山的文件。但在这个看似单调的舞台上&#xff0c;总有一些人&#xff0c;用他们的颜值和才华&#xff0c;为我们上演了一场场别开生面的“大戏”。今天&a…

【CS.OS】堆管理算法:不同的堆分配和管理算法

1000.5.CS.OS.1.3-基础-内存管理-堆管理算法-Created: 2024-06-09.Sunday10:41 文章目录 1 内存分配算法概述1.1 首次适应&#xff08;First-Fit&#xff09;1.2 最佳适应&#xff08;Best-Fit&#xff09; 2 伙伴系统&#xff08;Buddy System&#xff09; 3 总结References …

PlantSimulation导入cad图作为背景

PlantSimulation导入cad图作为背景 首先要整理cad文件&#xff0c;正常的工艺规划总图中存在较多杂乱文件&#xff0c;这些信息是不需要的&#xff0c;如果直接导入&#xff0c;会非常卡。 1、打开cad软件&#xff0c;使用layon命令打开所有的隐藏图层&#xff0c;删除不需要…

品品香·山东航空老白茶文化主题专属航班香上云端

&#xff16;月&#xff16;日&#xff0c;品品香山东航空“浓情过端午&#xff0c;白茶品品香”老白茶文化主题专属航班&#xff33;&#xff23;&#xff18;&#xff18;&#xff11;&#xff19;济南遥墙&#xff0d;成都天府顺利起飞&#xff0c;携中国老白茶标杆——晒白…

Spring Boot整合Redis实现发布/订阅功能

&#x1f604; 19年之后由于某些原因断更了三年&#xff0c;23年重新扬帆起航&#xff0c;推出更多优质博文&#xff0c;希望大家多多支持&#xff5e; &#x1f337; 古之立大事者&#xff0c;不惟有超世之才&#xff0c;亦必有坚忍不拔之志 &#x1f390; 个人CSND主页——Mi…

目标检测算法YOLOv9简介

YOLOv9由Chien-Yao Wang等人于2024年提出&#xff0c;论文名为&#xff1a;《YOLOv9: Learning What You Want to Learn Using Programmable Gradient Information》&#xff0c;论文见&#xff1a;https://arxiv.org/pdf/2402.13616 &#xff1b;源码见: https://github.com/W…

U-Mail:企业邮箱系统安全解决方案

在数字化浪潮的推动下&#xff0c;互联网技术正日新月异&#xff0c;企业的信息通信需求亦随之升华。作为企业沟通的重要媒介&#xff0c;企业邮箱已被广泛应用&#xff0c;然而随着其应用范围的不断扩展&#xff0c;也给企业带来了一系列挑战&#xff1a; 一、统一身份认证管…