java設計模式中的策略模式與狀態模式實例分析

使用場景

狀態模式：當物件的行為隨物件的狀態的改變而改變時，我們為了解耦多重判斷條件，封裝行為的變化，可以定義一個抽象的狀態類，提供物件行為介面。具體與狀態相關的行為，由它的子類別去實現。

策略模式：「策略」二字等同於演算法，當現實系統中需要對演算法動態指定，並且可以互相替換，可以抽像出演算法的呼叫接口，具體的演算法實作由具體的策略角色去實現，根據里氏替換原則，任何出現父類的地方都可以使用它的子類去替換，這樣符合我們的業務需求。

比較

雖然兩者都是抽像出父類別規範呼叫接口，具體的行為由子類別實現，環境物件同時包含父類別的引用，但是這兩者模式所應用的場景完全不同。例如：你去ATM機提款，如果你的帳戶處於凍結狀態，就無法正常提款。這裡你的銀行帳戶至少有兩個狀態就是凍結與非凍結。這樣的業務解決方案你應該不會想到要用策略模式去解決。又如商場打折，有很多打折的策略，兒童用品打7折，老人用品打5折，這個問題不會跟狀態模式扯上關係吧，這裡商品你不能說有老人狀態和兒童狀態！

ATM提款案例分析

設計到的角色：提款人、帳戶、ATM機。

用例圖

這邊簡單起見，就分析提款用例。

基本事件路徑

（1） 提款人插入銀行卡，輸入密碼；

（2） 選擇提款操作，輸入取款金額；

（3） 等待出鈔，取款。

在這個用例中，如果提款人帳戶已凍結，就會發生一個可選事件路徑，提款用例就被終止。

關鍵的業務需求是使用者提款事實，所以領域建模可以從識別取款和取款人這兩個類別開始。這邊考慮到取款人不僅有取款這個用例，我們將取款泛化成交易。

建模

用例實化

#提款：基本事件路徑的實化。

細化領域模型

這邊引入了ATMSystem這個邊界物件作為控制器負責與使用者互動（與使用者互動的ATM操作介面）， Trade是負責處理使用者交易的類別。

提款人插入銀行卡輸入密碼，ATMSystem負責將驗證帳戶資訊的訊息傳遞給Trade交易類，Trade根據傳過來的帳戶密碼驗證使用者是否存在，然後將處理結束的訊息傳遞給ATMSystem這個邊界物件反映給使用者。

分析模型中的一些類別

提款設計——應用程式模式

帳戶的狀態分為凍結狀態和激活狀態。帳戶在啟動的狀態下可以進行交易，而在凍結狀態下不能做任何交易。在帳戶驗證的時候，應該返回目前帳戶的狀態，如果帳戶處於凍結狀態，當取款人進行取款操作的時候直接傳回錯誤提示訊息。狀態圖表示如下：

提款應用狀態模式結構圖：

在驗證帳戶階段，如果帳戶處於凍結狀態，則直接傳回DeadAccount謝絕一切交易,否則傳回ActiveAccount處理後面的交易。

示意程式碼：

這邊為了簡單實現，省去了ATMSystem這個邊界物件。

使用者帳號資訊抽象類別

/// <summary> /// 用户账号信息 /// </summary> public abstract class Account {     /// <summary>     /// 账号     /// </summary>     private string account;     /// <summary>     /// 密码     /// </summary>     private string pwd;     public abstract decimal getBalance(decimal d); }

#凍結帳號類別

/// <summary> /// 冻结账户类 /// </summary> public class DeadAccount:Account {       public override decimal getBalance(decimal d)     {         return 0;     } }

#

激活账户类

/// <summary> /// 激活账户类 /// </summary> public class ActiveAccount:Account {     public override decimal getBalance(decimal d)     {         return d;     } }

交易类

/// <summary> /// 交易类 负责用户交易处理的类 /// </summary> public class Trade {     /// <summary>     /// 保存用户账号信息     /// </summary>     private Account account;     public Account VolidateLogin(Account a)     {                    //query the database to validate the user exists         //For Example         this.account = new DeadAccount();         return this.account;     }       /// <summary>     /// 商业逻辑 取款     /// </summary>     /// <param name="d"></param>     /// <returns></returns>     public decimal GetBalance(decimal d)     {         return this.account.getBalance(d);     }  }

用户类

/// <summary> /// 取款人 /// </summary> public class User {     /// <summary>     /// 用户账号信息     /// </summary>     private Account account;     /// <summary>     /// 交易处理类     /// </summary>     private Trade trade;       public User(Account a, Trade t)     {         this.account = a;         tthis.trade = t;     }     /// <summary>     /// 用户登录类     /// </summary>     public void Login()     {         trade.VolidateLogin(account);     }       /// <summary>     /// 取款     /// </summary>     /// <param name="d"></param>     /// <returns></returns>     public decimal GetBalance(decimal d)     {         return trade.GetBalance(d);     } }

客户端代码

class Client     {         static void Main(string[] args)         {             //开始用户取款，默认是激活账户             ActiveAccount aa = new ActiveAccount();             Trade t = new Trade();             User u = new User(aa,t);             //先登录，后取款             u.Login();             Console.WriteLine(u.GetBalance(100));             Console.ReadLine();         }     }

用户必须先登录（插入银行卡，输入密码，点确定），才能选择取款业务（选择取款）。登录之后，返回的账号对象作为trade类成员，当进行取款业务的时候直接引用该账号成员获得取款信息。如果该账号属于冻结账号，则直接返回0。否则返回取款的值。

商品折扣案例

案例描述：某家超市国庆节为了促销，某些类商品打折，比如运动鞋打8折、秋装打9折等，张三去购物为了一双运动鞋、一件秋装、一瓶洗发水。。。,张三买完东西回家，心想今天自己总共“赚”了多少钱？

案例分析：商家对于商品打折可能有很多策略，这里使用策略模式，封装商品打折策略，这样以便以后扩展了打折策略，不用去修改原来的代码，具有很好的灵活性。

模式涉及的角色：

抽象策略角色：通常由一个接口或者抽象实现；

具体策略角色：包装了相关的算法和行为；

环境角色：包含抽象策略角色的引用，最终供用户使用。

商品折扣案例设计图

顾客购物涉及到的角色有：购物车、商品、收银台、抽象策略角色和具体策略角色。

购物车：是摆放商品的容器，提供添加和删除操作；

商品：商品实体，有类型，商品名、价格等属性；

收银台：负责收钱，主要是计算顾客购买所有商品的价格和折扣总额；

抽象策略角色：提供折扣策略接口。

具体策略角色：实现具体折扣算法。

商品折扣示意代码：

/// <summary> /// 具体商品类 /// </summary> public class goods {     /// <summary>     /// 商品类型     /// </summary>     public string Type     {         set;         get;     }       /// <summary>     /// 商品名称     /// </summary>     public string Name     {         get;         set;     }         /// <summary>     /// 商品价格     /// </summary>     public decimal Price     {         get;         set;     }   }

抽象策略角色

/// <summary> /// 抽象策略接口 /// </summary> public interface IDiscountStrategy {     decimal GetDiscount(goods g); }

具体策略角色

/// <summary> /// 秋装打折策略 /// </summary> public class AutumnDressDiscountStrategy:IDiscountStrategy {     #region IDiscountStrategy Members       public decimal GetDiscount(goods g)     {         return (decimal)0.9 * g.Price;     }       #endregion }     /// <summary> /// 运动鞋打折策略 /// </summary> public class SportShoesDiscountStrategy:IDiscountStrategy {     #region IDiscountStrategy Members       public decimal GetDiscount(goods g)     {         return g.Price * (decimal)0.8;     }       #endregion }

购物车

 

/// <summary> /// 购物车类 负责商品的维护 /// </summary> public class ShoppingCar {     private List<goods> goodsList=new List<goods>();       /// <summary>     /// 将商品加入到购物车     /// </summary>     /// <param name="g"></param>     public void AddGoods(goods g)     {         goodsList.Add(g);     }       /// <summary>     /// 将商品从购物车当中移除     /// </summary>     /// <param name="g"></param>     public void RemoveGoods(goods g)     {         goodsList.Remove(g);     }       public List<goods> GoodsList     {         get         {             return goodsList;         }     }   }

收银台角色

/// <summary> /// 收银台 /// </summary> public class CashierDesk {     /// <summary>     /// 购物车     /// </summary>     private ShoppingCar shoppingCar;     /// <summary>     /// 策略字典     /// </summary>     private Dictionary<string, IDiscountStrategy> strategies;       public CashierDesk(ShoppingCar sc, Dictionary<string, IDiscountStrategy> s)     {         this.shoppingCar = sc;         this.strategies = s;     }       /// <summary>     /// 获得所有商品的价格     /// </summary>     /// <returns></returns>     public decimal GetTotalPrice()     {         return shoppingCar.GoodsList.Sum(p => p.Price);     }       /// <summary>     /// 获得所有商品的总的折扣     /// </summary>     /// <returns></returns>     public decimal GetTotalDiscount()     {         decimal sum = 0;         IDiscountStrategy idiscountStrategy;         foreach (goods g in shoppingCar.GoodsList)         {             idiscountStrategy=strategies.SingleOrDefault(p => p.Key == g.Type).Value;             if (idiscountStrategy != null)             {                 sum += idiscountStrategy.GetDiscount(g);             }         }         return sum;     } }

客户端代码

class Client     {         static void Main(string[] args)         {             ShoppingCar sc = new ShoppingCar();             Dictionary<string, IDiscountStrategy> discountD = new Dictionary<string, IDiscountStrategy>();             //向购物车中加入商品             sc.AddGoods(new goods {Name="NIKE鞋 ",Price=100,Type="运动鞋" });             sc.AddGoods(new goods { Name = "秋装", Price = 200, Type = "秋装" });             sc.AddGoods(new goods { Name = "苹果", Price = 300, Type = "水果" });             //配置折扣策略             discountD.Add("运动鞋", new SportShoesDiscountStrategy());             discountD.Add("秋装", new AutumnDressDiscountStrategy());             CashierDesk cd = new CashierDesk(sc, discountD);             //得到所有商品总价             Console.WriteLine(cd.GetTotalPrice());             //得到所有商品折扣价             Console.WriteLine(cd.GetTotalDiscount());               Console.ReadLine();         }     }

策略模式优点与缺点：

优点

封装了算法不稳定性，易于以后业务策略的扩展。

缺点

每种策略对应于一个具体策略角色类，会增加系统需要维护的类的数量。

以上是java設計模式中的策略模式與狀態模式實例分析的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！