Datawhale 202212 设计模式 | 第二章 23种设计模式

news2024/11/25 13:29:34

23种设计模式讲解

策略模式
- 问题：
- 解决方案：
- 效果：
- - 适用场景：
  - 实际应用：
  - 优点缺点：
- 实例：
装饰 6
- 问题：
- 解决方案：
- 效果：
代理 7
- 问题：
- 解决方案：
- 效果：
参考文献：

设计模式有四个基本要素：

模式名称(pattern name)：一个助记名，它用一两个词来描述模式的问题、解决方案和效果。
问题(problem)：描述了应该在何时使用模式。
解决方案(solution)：描述了设计的组成成分，它们之间的相关关系以及各自的职责和协作方案。
效果(consequences)：描述了模式应用的效果以及使用模式应该权衡的问题。

设计模式总体分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。
结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

策略模式

策略模式（Strategy Pattern）是指定义一个算法家族，使得家族内的不同算法都遵从算法家族的接口及方法规范，从而可以实现算法间互相替换，且不会影响到使用算法的客户。

问题：

一个系统中有多个算法和类很相似，区分这些类和算法的只是其内部行为。

解决方案：

策略模式由三类主要角色组成：

策略类：定义所有支持算法的公共接口，在这个例子中具体为收费抽象类；
具体策略类：具体的算法，在这个例子中具体为各类收费类和折扣优惠收费类；
上下文类：维护对策略对象的应用。

效果：

适用场景：

一个系统中有多个算法和类很相似，区分这些类和算法的只是其内部行为。

实际应用：

在导航应用中，有不同的路径规划算法，如针对步行的、骑行的、搭乘公共交通工具的、以及开车的等。主要导航类的主要工作是在地图上渲染出规划好的路径，并不会在意是由和算法生成的路径。此时可以将路径规划算法使用策略模式进行封装，方便与主要导航类的交互。

优点缺点：

优点：

可以以相同的方式调用所有算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合。策略模式的Strategy类层次为Context类定义了一系列的可供重复使用的算法或行为，继承有助于析取这些算法中的公共功能。
简化了单元测试。每个算法都有自己的类，可以通过自己的接口单独测试；
符合“开放封闭原则”，无需对上下文进行修改就可以引入新的策略。

缺点：

不适合算法极少发生改变的场景，会使得程序整体过于复杂；
要求客户端必须知晓策略间的不同，因为需要从中选择；

实例：

要求实现一个商场收银软件程序，营业员可以通过输入客户所有购买商品的单价和数量，程序自动计算出总金额。同时满足：

商场有时会有打折活动（如商品打7折），
满减促销活动（如商品满300-100），

程序应能考虑这些活动的情形，在尽量减少重复代码的前提下，实现正确的金额计算。

使用策略模式来解决问题

首先创建抽象的算法类CashSupur，作为所有促销活动算法的抽象类，同时定义所有支持算法的公共接口，定义方法acceptCash()用于得到结果；
创建具体的促销算法类CashNormal，CashRebate等，继承于抽象算法类CashSupur，覆写acceptCash()实现具体的促销算法；
创建上下文类CashContext，维护对算法对象的引用，使用时根据用户输入，传入一个具体的促销算法类来配置。

# 策略模式： 设计一个 已知单价和数量 的总价单价计算器

## 现金收取超类的抽象方法，收取现金，参数为原价，返回为当前价
class CashSuper(object):
    def __init__(self):
        pass
    
    def AcceptCash(self, money):
        pass
    
    
## 正常收费子类
class CashNormal(object):
    def AcceptCash(self, money):
        return money

    
## 打折收费
class CashRebate(CashSuper):
    __moneyRebate = 1
    def CashRebate(self, moneyRebateStr):
        self.__moneyRebate = float(moneyRebateStr)
    def AcceptCash(self, money):
        return money * self.__moneyRebate


## 返现收费
class CashReturn(CashSuper):
    __moneyCondition = 0
    __moneyReturn = 0
    def cash_return(self,moneyConditionStr,moneyReturnStr):
        self.__moneyCondition = float(moneyConditionStr)
        self.__moneyReturn = float(moneyReturnStr)
    def accept_cash(self,money):
        result = money
        if (money >= self.__moneyCondition):
            result = money - money // self.__moneyCondition * self.__moneyReturn
        return result