C#設計模式(20)——策略者模式（Stragety Pattern）

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原文:C#設計模式(20)——策略者模式（Stragety Pattern）

一、引言

 　　前面主題介紹的狀態模式是對某個對象狀態的抽象，而本文要介紹的策略模式也就是對策略進行抽象，策略的意思就是方法，所以也就是對方法的抽象，下面具體分享下我對策略模式的理解。

二、策略者模式介紹 2.1 策略模式的定義

　　在現實生活中，策略模式的例子也非常常見，例如，中國的所得稅，分為企業所得稅、外商投資企業或外商企業所得稅和個人所得稅，針對於這3種所得稅，針對每種，所計算的方式不同，個人所得稅有個人所得稅的計算方式，而企業所得稅有其對應計算方式。如果不採用策略模式來實現這樣一個需求的話，可能我們會定義一個所得稅類，該類有一個屬性來標識所得稅的類型，並且有一個計算稅收的CalculateTax()方法，在該方法體內需要對稅收類型進行判斷，通過if-else語句來針對不同的稅收類型來計算其所得稅。這樣的實現確實可以解決這個情境嗎，但是這樣的設計不利於擴充，如果系統後期需要增加一種所得稅時，此時不得不回去修改CalculateTax方法來多添加一個判斷語句，這樣明白違背了“開放——封閉”原則。此時，我們可以考慮使用原則模式來解決這個問題，既然稅收方法是這個情境中的變化部分，此時自然可以想到對稅收方法進行抽象。具體的實現代碼見2.3部分。

　　前面介紹了策略模式用來解決的問題，下面具體給出策略的定義。策略模式是針對一組演算法，將每個演算法封裝到具有公用介面的獨立的類中，從而使它們可以相互替換。策略模式使得演算法可以在不影響到用戶端的情況下發生變化。

2.2 策略模式的結構

　　策略模式是對演算法的封裝，是把使用演算法的責任和演算法本身分割開，委派給不同的對象負責。策略模式通常把一系列的演算法封裝到一系列的策略類裡面。用一句話慨括策略模式就是——“將每個演算法封裝到不同的策略類中，使得它們可以互換”。

　　下面是策略模式的結構圖：

　　

　　該模式涉及到三個角色：

• 環境角色（Context）：持有一個Strategy類的引用
• 抽象策略角色（Strategy）：這是一個抽象角色，通常由一個介面或抽象類別來實現。此角色給出所有具體策略類所需實現的介面。
• 具體策略角色（ConcreteStrategy）：封裝了相關演算法或行為。

2.3 策略模式的實現

　　下面就以所得稅的例子來實現下策略模式，具體實現代碼如下所示：

 1 namespace StrategyPattern 2 { 3     // 所得稅計算策略 4     public interface ITaxStragety 5     { 6         double CalculateTax(double income); 7     } 8  9     // 個人所得稅10     public class PersonalTaxStrategy : ITaxStragety11     {12         public double CalculateTax(double income)13         {14             return income * 0.12;15         }16     }17 18     // 企業所得稅19     public class EnterpriseTaxStrategy : ITaxStragety20     {21         public double CalculateTax(double income)22         {23             return (income - 3500) > 0 ? (income - 3500) * 0.045 : 0.0;24         }25     }26 27     public class InterestOperation28     {29         private ITaxStragety m_strategy;30         public InterestOperation(ITaxStragety strategy)31         {32             this.m_strategy = strategy;33         }34 35         public double GetTax(double income)36         {37             return m_strategy.CalculateTax(income);38         }39     }40 41     class App42     {43         static void Main(string[] args)44         {45             // 個人所得稅方式46             InterestOperation operation = new InterestOperation(new PersonalTaxStrategy());47             Console.WriteLine("個人支付的稅為：{0}", operation.GetTax(5000.00));48 49             // 企業所得稅50             operation = new InterestOperation(new EnterpriseTaxStrategy());51             Console.WriteLine("企業支付的稅為：{0}", operation.GetTax(50000.00));52 53             Console.Read();54         }55     }56 }　　

三、策略者模式在.NET中應用

 　　在.NET Framework中也不乏策略模式的應用例子。例如，在.NET中，為集合類型ArrayList和List<T>提供的排序功能，其中實現就利用了策略模式，定義了IComparer介面來對比較演算法進行封裝，實現IComparer介面的類可以是順序，或逆序地比較兩個對象的大小，具體.NET中的實現可以使用反編譯工具查看List<T>.Sort(IComparer<T>)的實現。其中List<T>就是承擔著環境角色，而IComparer<T>介面承擔著抽象策略角色，具體的策略角色就是實現了IComparer<T>介面的類，List<T>類本身實現了存在實現了該介面的類，我們可以自訂繼承與該介面的具體策略類。

四、策略者模式的適用情境

 　　在下面的情況下可以考慮使用原則模式：

• 一個系統需要動態地在幾種演算法中選擇一種的情況下。那麼這些演算法可以封裝到一個個具體的演算法類裡面，並為這些具體的演算法類提供一個統一的介面。
• 如果一個對象有很多的行為，如果不使用合適的模式，這些行為就只好使用多重的if-else語句來實現，此時，可以使用原則模式，把這些行為轉移到相應的具體策略類裡面，就可以避免使用難以維護的多重條件選擇語句，並體現物件導向涉及的概念。

五、策略者模式的優缺點

 　　策略模式的主要優點有：

• 策略類之間可以自由切換。由於策略類都實現同一個介面，所以使它們之間可以自由切換。
• 易於擴充。增加一個新的策略只需要添加一個具體的策略類即可，基本不需要改變原有的代碼。
• 避免使用多重條件選擇語句，充分體現物件導向設計思想。

　　策略模式的主要缺點有：

• 用戶端必須知道所有的策略類，並自行決定使用哪一個策略類。這點可以考慮使用IOC容器和依賴注入的方式來解決，關於IOC容器和依賴注入（Dependency Inject）的文章可以參考：IoC 容器和Dependency Injection 模式。
• 策略模式會造成很多的策略類。

六、總結

　　到這裡，策略模式的介紹就結束了，策略模式主要是對方法的封裝，把一系列方法封裝到一系列的策略類中，從而使不同的策略類可以自由切換和避免在系統使用多重條件選擇語句來選擇針對不同情況來選擇不同的方法。在下一章將會大家介紹責任鏈模式。

 

C#設計模式(20)——策略者模式（Stragety Pattern）