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學習JavaScript設計模式(策略模式)
編輯:關於JavaScript     

何為策略?比如我們要去某個地方旅游,可以根據具體的實際情況來選擇出行的線路。
1、策略模式的定義

如果沒有時間但是不在乎錢,可以選擇坐飛機。
如果沒有錢,可以選擇坐大巴或者火車。
如果再窮一點,可以選擇騎自行車。
在程序設計中,我們也常常遇到類似的情況,要實現某一個功能有多種方案可以選擇。比如一個壓縮文件的程序,既可以選擇zip算法,也可以選擇gzip算法。

定義:策略模式定義一系列的算法,分別封裝起來,讓他們之間可以互相替換,此模式讓算法的變化獨立於使用算飯的客戶.

策略模式有著廣泛的應用。本節我們就以年終獎的計算為例進行介紹。

2、年終獎實例

很多公司的年終獎是根據員工的工資基數和年底績效情況來發放的。例如,績效為S的人年終獎有4倍工資,績效為A的人年終獎有3倍工資,而績效為B的人年終獎是2倍工資。假設財務部要求我們提供一段代碼,來方便他們計算員工的年終獎。

1). 最初的代碼實現

我們可以編寫一個名為calculateBonus的函數來計算每個人的獎金數額。很顯然,calculateBonus函數要正確工作,就需要接收兩個參數:員工的工資數額和他的績效考核等級。代碼如下:

var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){
 if ( performanceLevel === 'S' ){
 return salary * 4;
 }

 if ( performanceLevel === 'A' ){
 return salary * 3;
 }

 if ( performanceLevel === 'B' ){
 return salary * 2;
 }
};
calculateBonus( 'B', 20000 ); // 輸出:40000
calculateBonus( 'S', 6000 ); // 輸出:24000

可以發現,這段代碼十分簡單,但是存在著顯而易見的缺點。

calculateBonus函數比較龐大,包含了很多if-else語句,這些語句需要覆蓋所有的邏輯分支。

calculateBonus函數缺乏彈性,如果增加了一種新的績效等級C,或者想把績效S的獎金系數改為5,那我們必須深入calculateBonus函數的內部實現,這是違反開放-封閉原則的。

算法的復用性差,如果在程序的其他地方需要重用這些計算獎金的算法呢?我們的選擇只有復制和粘貼。因此,我們需要重構這段代碼。

2). 使用組合函數重構代碼

一般最容易想到的辦法就是使用組合函數來重構它,我們把各種算法封裝到一個個的小函數裡面,這些小函數有著良好的命名,可以一目了然地知道它對應著哪種算法,它們也可以被復用在程序的其他地方。代碼如下:

var performanceS = function( salary ){
 return salary * 4;
};

var performanceA = function( salary ){
 return salary * 3;
};

var performanceB = function( salary ){
 return salary * 2;
};

var calculateBonus = function( performanceLevel, salary ){

 if ( performanceLevel === 'S' ){
 return performanceS( salary );
 }

 if ( performanceLevel === 'A' ){
 return performanceA( salary );
 }

 if ( performanceLevel === 'B' ){
 return performanceB( salary );
 }

};
calculateBonus( 'A' , 10000 ); // 輸出:30000

目前,我們的程序得到了一定的改善,但這種改善非常有限,我們依然沒有解決最重要的問題:calculateBonus函數有可能越來越龐大,而且在系統變化的時候缺乏彈性。

3). 使用策略模式重構代碼

經過思考,我們想到了更好的辦法——使用策略模式來重構代碼。策略模式指的是定義一系列的算法,把它們一個個封裝起來。將不變的部分和變化的部分隔開是每個設計模式的主題,策略模式也不例外,策略模式的目的就是將算法的使用與算法的實現分離開來。

在這個例子裡,算法的使用方式是不變的,都是根據某個算法取得計算後的獎金數額。而算法的實現是各異和變化的,每種績效對應著不同的計算規則。

一個基於策略模式的程序至少由兩部分組成。第一個部分是一組策略類,策略類封裝了具體的算法,並負責具體的計算過程。 第二個部分是環境類Context,Context接受客戶的請求,隨後把請求委托給某一個策略類。要做到這點,說明Context中要維持對某個策略對象的引用。

現在用策略模式來重構上面的代碼。第一個版本是模仿傳統面向對象語言中的實現。我們先把每種績效的計算規則都封裝在對應的策略類裡面:

var performanceS = function(){};

performanceS.prototype.calculate = function( salary ){
 return salary * 4;
};

var performanceA = function(){};

performanceA.prototype.calculate = function( salary ){
 return salary * 3;
};

var performanceB = function(){};

performanceB.prototype.calculate = function( salary ){
 return salary * 2;
};

接下來定義獎金類Bonus:

var Bonus = function(){
 this.salary = null; //原始工資
 this.strategy = null; //績效等級對應的策略對象
};

Bonus.prototype.setSalary = function( salary ){
 this.salary = salary; //設置員工的原始工資
};

Bonus.prototype.setStrategy = function( strategy ){
 this.strategy = strategy; //設置員工績效等級對應的策略對象
};

Bonus.prototype.getBonus = function(){ //取得獎金數額
 return this.strategy.calculate( this.salary ); //把計算獎金的操作委托給對應的策略對象
};

在完成最終的代碼之前,我們再來回顧一下策略模式的思想:

定義一系列的算法,把它們一個個封裝起來,並且使它們可以相互替換。

這句話如果說得更詳細一點,就是:定義一系列的算法,把它們各自封裝成策略類,算法被封裝在策略類內部的方法裡。在客戶對Context發起請求的時候,Context總是把請求委托給這些策略對象中間的某一個進行計算。

“並且使它們可以相互替換”,這句話在很大程度上是相對於靜態類型語言而言的。因為靜態類型語言中有類型檢查機制,所以各個策略類需要實現同樣的接口。當它們的真正類型被隱藏在接口後面時,它們才能被相互替換。而在JavaScript這種“類型模糊”的語言中沒有這種困擾,任何對象都可以被替換使用。因此,JavaScript中的“可以相互替換使用”表現為它們具有相同的目標和意圖。

現在我們來完成這個例子中剩下的代碼。先創建一個bonus對象,並且給bonus對象設置一些原始的數據,比如員工的原始工資數額。接下來把某個計算獎金的策略對象也傳入bonus對象內部保存起來。當調用bonus.getBonus()來計算獎金的時候,bonus對象本身並沒有能力進行計算,而是把請求委托給了之前保存好的策略對象:

var bonus = new Bonus();

bonus.setSalary( 10000 );
bonus.setStrategy( new performanceS() ); //設置策略對象

console.log( bonus.getBonus() ); // 輸出:40000 

bonus.setStrategy( new performanceA() ); //設置策略對象
console.log( bonus.getBonus() ); // 輸出:30000 

剛剛我們用策略模式重構了這段計算年終獎的代碼,可以看到通過策略模式重構之後,代碼變得更加清晰,各個類的職責更加鮮明。但這段代碼是基於傳統面向對象語言的模仿,下一節我們將了解用JavaScript實現的策略模式。

在5.1節中,我們讓strategy對象從各個策略類中創建而來,這是模擬一些傳統面向對象語言的實現。實際上在JavaScript語言中,函數也是對象,所以更簡單和直接的做法是把strategy直接定義為函數:

var strategies = {
 "S": function( salary ){
 return salary * 4;
 },
 "A": function( salary ){
 return salary * 3;
 },
 "B": function( salary ){
 return salary * 2;
 }
}; 

同樣,Context也沒有必要必須用Bonus類來表示,我們依然用calculateBonus 函數充當Context來接受用戶的請求。經過改造,代碼的結構變得更加簡潔:

var strategies = {
 "S": function( salary ){
 return salary * 4;
 },
 "A": function( salary ){
 return salary * 3;
 },
 "B": function( salary ){
 return salary * 2;
 }
};

var calculateBonus = function( level, salary ){
 return strategies[ level ]( salary );
};

console.log( calculateBonus( 'S', 20000 ) ); // 輸出: 80000
console.log( calculateBonus( 'A', 10000 ) ); // 輸出: 30000

3、實例再講解

一個小例子就能讓我們一目了然。
回憶下jquery裡的animate方法.

$( div ).animate( {"left: 200px"}, 1000, 'linear' ); 
//勻速運動
$( div ).animate( {"left: 200px"}, 1000, 'cubic' ); 
//三次方的緩動

這2句代碼都是讓div在1000ms內往右移動200個像素. linear(勻速)和cubic(三次方緩動)就是一種策略模式的封裝.

再來一個例子. 很多頁面都會有個即時驗證的表單. 表單的每個成員都會有一些不同的驗證規則.

比如姓名框裡面, 需要驗證非空,敏感詞,字符過長這幾種情況。 當然是可以寫3個if else來解決,不過這樣寫代碼的擴展性和維護性可想而知。如果表單裡面的元素多一點,需要校驗的情況多一點,加起來寫上百個if else也不是沒有可能。

所以更好的做法是把每種驗證規則都用策略模式單獨的封裝起來。需要哪種驗證的時候只需要提供這個策略的名字。就像這樣:

nameInput.addValidata({
 notNull: true,
 dirtyWords: true,
 maxLength: 30
})
而notNull,maxLength等方法只需要統一的返回true或者false,來表示是否通過了驗證。

validataList = {
 notNull: function( value ){
 return value !== '';
 },
 maxLength: function( value, maxLen ){
 return value.length() > maxLen;
 }
}

可以看到,各種驗證規則很容易被修改和相互替換。如果某天產品經理建議字符過長的限制改成60個字符。那只需要0.5秒完成這次工作。

大概內容就為大家介紹到這。

聊一聊題外話,馬上2015年要過去了,大家的年終獎是不是很豐厚呀!!!

希望大家可以在這一年裡有所收獲,通過這篇文章也能有所收獲,知道什麼是策略模式,理解小編精心為大家准備的兩個實例。

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