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    实例解析Ruby设计模式编程中Strategy策略模式的使用

    作者:guolin 时间:2021-02-03 06:13

    今天你的leader兴致冲冲地找到你,希望你可以帮他一个小忙,他现在急着要去开会。要帮什么忙呢?你很好奇。
    他对你说,当前你们项目的数据库中有一张用户信息表,里面存放了很用户的数据,现在需要完成一个选择性查询用户信息的功能。他说会传递给你一个包含许多用户名的数组,你需要根据这些用户名把他们相应的数据都给查出来。
    这个功能很简单的嘛,你爽快地答应了。由于你们项目使用的是MySQL数据库,你很快地写出了如下代码:

    require 'mysql' 
     
    class QueryUtil 
      def find_user_info usernames 
        @db = Mysql.real_connect("localhost","root","123456","test",3306); 
        sql = "select * from user_info where " 
        usernames.each do |user| 
          sql << "username = '" 
          sql << user 
          sql << "' or " 
        end 
        puts sql 
        result = @db.query(sql); 
        result.each_hash do |row| 
          #处理从数据库读出来的数据 
        end 
        #后面应将读到的数据组装成对象返回,这里略去 
      ensure 
        @db.close 
      end 
    end 
    

    这里根据传入的用户名数组拼装了SQL语句,然后去数据库中查找相应的行。为了方面调试,你还将拼装好的SQL语句打印了出来。
    然后,你写了如下代码来测试这个方法:

    qUtil = QueryUtil.new 
    qUtil.find_user_info ["Tom", "Jim", "Anna"] 
    

    现在运行一下测试代码,你发现程序出错了。于是你立刻去检查了一下打印的SQL语句,果然发现了问题。

    select * from user_info where username = 'Tom' or username = 'Jim' or username = 'Anna' or  
    拼装出来的SQL语句在最后多加了一个 or 关键字!因为for循环执行到最后一条数据时不应该再加上or,可是代码很笨地给最后一条数据也加了or关键字,导致SQL语句语法出错了。
    这可怎么办呢?
    有了!你灵光一闪,想出了一个解决办法。等SQL语句拼装完成后,截取到最后一个or之前的位置不就好了么。于是你将代码改成如下所示:

    require 'mysql' 
     
    class QueryUtil 
      def find_user_info usernames 
        @db = Mysql.real_connect("localhost","root","123456","test",3306); 
        sql = "select * from user_info where " 
        usernames.each do |user| 
          sql << "username = '" 
          sql << user 
          sql << "' or " 
        end 
        sql = sql[0 .. -" or ".length] 
        puts sql 
        result = @db.query(sql); 
        result.each_hash do |row| 
          #处理从数据库读出来的数据 
        end 
        #后面应将读到的数据组装成对象返回,这里略去 
      ensure 
        @db.close 
      end 
    end 
    

    使用String的截取子字符串方法,只取到最后一个or之前的部分,这样再运行测试代码,一切就正常了,打印的SQL语句如下所示:

    select * from user_info where username = 'Tom' or username = 'Jim' or username = 'Anna' 
    

    好了,完工!你自信满满。
    你的leader开完会后,过来看了下你的成果。总体来说,他还挺满意,但对于你使用的SQL语句拼装算法,他总是感觉有些不对劲,可是又说不上哪里不好。于是他告诉了你另一种拼装SQL语句的算法,让你加入到代码中,但是之前的那种算法也不要删除,先保留着再说,然后他又很忙似的跑开了。于是,你把他刚刚教你的算法加了进去,代码如下所示:

    require 'mysql' 
     
    class QueryUtil 
      def find_user_info(usernames, strategy) 
        @db = Mysql.real_connect("localhost","root","123456","test",3306); 
        sql = "select * from user_info where " 
        if strategy == 1 
          usernames.each do |user| 
            sql << "username = '" 
            sql << user 
            sql << "' or " 
          end 
          sql = sql[0 .. -" or ".length] 
        elsif strategy == 2 
          need_or = false 
          usernames.each do |user| 
            sql << " or " if need_or 
            sql << "username = '" 
            sql << user 
            sql << "'" 
            need_or = true 
          end 
        end 
        puts sql 
        result = @db.query(sql); 
        result.each_hash do |row| 
          #处理从数据库读出来的数据 
        end 
        #后面应将读到的数据组装成对象返回,这里略去 
      ensure 
        @db.close 
      end 
    end 
    

    可以看到,你leader教你的拼装算法,使用了一个布尔变量来控制是否需要加个or这个关键字,第一次执行for循环的时候因为该布尔值为false,所以不会加上or,在循环的最后将布尔值赋值为true,这样以后循环每次都会在头部加上一个or关键字,由于使用了头部添加or的方法,所以不用再担心SQL语句的尾部会多出一个or来。然后你为了将两个算法都保留,在find_user_info方法上加了一个参数,strategy值为1表示使用第一种算法,strategy值为2表示使用第二种算法。
    这样测试代码也需要改成如下方式:

    qUtil = QueryUtil.new 
    qUtil.find_user_info(["Tom", "Jim", "Anna"], 2) 
    

    这里你通过参数指明了使用第二种算法来拼装SQL语句,打印的结果和使用第一种算法是完全相同的。
    你立刻把你的leader从百忙之中拖了过来,让他检验一下你当前的成果,可是他还是一如既往的挑剔。
    “你这样写的话,find_user_info这个方法的逻辑就太复杂了,非常不利于阅读,也不利于将来的扩展,如果我还有第三第四种算法想加进去,这个方法还能看吗?”  你的leader指点你,遇到这种情况,就要使用策略模式来解决,策略模式的核心思想就是把算法提取出来放到一个独立的对象中。
    为了指点你,他不顾自己的百忙,开始教你如何使用策略模式进行优化。
    首先定义一个父类,父类中包含了一个get_sql方法,这个方法就是简单的抛出了一个异常:

    class Strategy 
      def get_sql usernames 
        raise "You should override this method in subclass." 
      end 
    end 
    

    然后定义两个子类都继承上述父类,并将两种拼装SQL语句的算法分别加入两个子类中:

    class Strategy1 
      def get_sql usernames 
        sql = "select * from user_info where " 
        usernames.each do |user| 
          sql << "username = '" 
          sql << user 
          sql << "' or " 
        end 
        sql = sql[0 .. -" or ".length] 
      end 
    end 
    
    class Strategy2 
      def get_sql usernames 
        sql = "select * from user_info where " 
        need_or = false 
        usernames.each do |user| 
          sql << " or " if need_or 
          sql << "username = '" 
          sql << user 
          sql << "'" 
          need_or = true 
        end 
      end 
    end 
    
    

    然后在QueryUtil的find_user_info方法中调用Strategy的get_sql方法就可以获得拼装好的SQL语句,代码如下所示:

    require 'mysql' 
     
    class QueryUtil 
      def find_user_info(usernames, strategy) 
        @db = Mysql.real_connect("localhost","root","123456","test",3306); 
        sql = strategy.get_sql(usernames) 
        puts sql 
        result = @db.query(sql); 
        result.each_hash do |row| 
          #处理从数据库读出来的数据 
        end 
        #后面应将读到的数据组装成对象返回,这里略去 
      ensure 
        @db.close 
      end 
    end 
    

    最后,测试代码在调用find_user_info方法时,只需要显示地指明需要使用哪一个策略对象就可以了:

    qUtil = QueryUtil.new 
    qUtil.find_user_info(["Tom", "Jim", "Anna"], Strategy1.new) 
    qUtil.find_user_info(["Jac", "Joe", "Rose"], Strategy2.new) 
    

    打印出的SQL语句丝毫不出预料,如下所示:

    select * from user_info where username = 'Tom' or username = 'Jim' or username = 'Anna' 
    select * from user_info where username = 'Jac' or username = 'Joe' or username = 'Rose' 
    

    使用策略模式修改之后,代码的可读性和扩展性都有了很大的提高,即使以后还需要添加新的算法,你也是手到擒来了!

    策略模式和简单工厂模式结合的实例

    需求:

    商场收银软件,根据客户购买物品的单价和数量,计算费用,会有促销活动,打八折,满三百减一百之类的。

    1.使用工厂模式

    # -*- encoding: utf-8 -*-
    
    #现金收费抽象类
    class CashSuper
      def accept_cash(money)
      end
    end
    
    #正常收费子类
    class CashNormal < CashSuper
      def accept_cash(money)
        money
      end
    end
    
    #打折收费子类
    class CashRebate < CashSuper
      attr_accessor :mony_rebate
      
      def initialize(mony_rebate)
        @mony_rebate = mony_rebate
      end
    
      def accept_cash(money)
        money * mony_rebate
      end
    end
    
    #返利收费子类
    class CashReturn < CashSuper
      attr_accessor :mony_condition, :mony_return
      
      def initialize(mony_condition, mony_return)
        @mony_condition = mony_condition
        @mony_return = mony_return
      end
    
      def accept_cash(money)
        if money > mony_condition
          money - (money/mony_condition) * mony_return
        end
      end
    end
    
    #现金收费工厂类
    class CashFactory
      def self.create_cash_accept(type)
        case type
        when '正常收费'
          CashNormal.new()
        when '打8折'
          CashRebate.new(0.8)
        when '满三百减100'
          CashReturn.new(300,100)
        end
      end
    end
    
    cash0 = CashFactory.create_cash_accept('正常收费')
    p cash0.accept_cash(700)
    
    cash1 = CashFactory.create_cash_accept('打8折')
    p cash1.accept_cash(700)
    
    cash2 = CashFactory.create_cash_accept('满三百减100')
    p cash2.accept_cash(700)
    
    

    做到了自定义折扣比例和满减的数量。

    存在的问题:

    增加活动的种类时,打五折,满五百减二百,需要在工厂类中添加分支结构。

    活动是多种多样的,也有可能增加积分活动,满100加10积分,积分一定可以领取活动奖品,这时就要增加一个子类。

    但是每次增加活动的时候,都要去修改工厂类,是很糟糕的处理方式,面对算法有改动时,应该有更好的办法。

    2.策略模式

    CashSuper和子类都是不变的,增加以下内容:

    class CashContext
      
      attr_accessor :cs
      
      def initialize(c_super)
        @cs = c_super
      end
      
      def result(money)
        cs.accept_cash(money)
      end
    
    end
    
    type = '打8折'
    cs=case type
      when '正常收费'
        CashContext.new(CashNormal.new())
      when '打8折'
        CashContext.new(CashRebate.new(0.8))
      when '满三百减100'
        CashContext.new(CashReturn.new(300,100))
      end
    p cs.result(700)
    
    

    CashContext类对不同的CashSuper子类进行了封装,会返回对应的result。也就是对不同的算法进行了封装,无论算法如何变化。都可以使用result得到结果。
    不过,目前有一个问题,使用者需要去做判断,来选择使用哪个算法。可以和简单工场类结合。

    3.策略和简单工场结合

    class CashContext
      
      attr_accessor :cs
      
      def initialize(type)
        case type
        when '正常收费'
          @cs = CashNormal.new()
        when '打8折'
          @cs = CashRebate.new(0.8)
        when '满三百减100'
          @cs = CashReturn.new(300,100)
        end
      end
      
      def result(money)
        cs.accept_cash(money)
      end
    
    end
    
    cs=CashContext.new('打8折')
    
    p cs.result(700)
    
    

    CashContext中实例化了不同的子类。(简单工厂)
    将子类选择的过程转移到了内部,封装了算法(策略模式)。

    调用者使用更简单,传入参数(活动类型,原价),即可得到最终的结果。
    这里使用者只需要知道一个类(CashContext)就可以了,而简单工场需要知道两个类(CashFactory的accept_cash方法和CashFactory),也就是说封装的更彻底。

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