策略模式
策略模式的定义是:定义一系列的算法,把它们封装起来,并且它们之间可以相互替换。
使用策略模式计算奖金
策略模式有着广泛的应用,这里我们用年终奖为例介绍。
例如:有的人年终奖 4 倍工资,有的人年终奖 3 倍工资,有的人两倍。假设财务部让我们用一段代码,方便他们计算员工的绩效奖。
1.最初的代码实现
我们可以编写一个名为 calculateBonus
的函数来计算每个人的奖金金额。这个函数需要两个参数:员工的工资数和他的绩效考核等级。
var calculateBonus = function (performanceLevel, salary) {
if (performanceLevel === 'S') {
return salary * 4
}
if (performanceLevel === 'A') {
return salary * 3
}
if (performanceLevel === 'B') {
return salary * 2
}
}
这个代码十分简单,但是也存在显而易见的缺点。
- 包含很多逻辑分支(if-else)
- 缺乏弹性,如果想加一种新的绩效考核,或者需要把S改成5,就必须深入函数内部
- 算法的复用性差,如果其他地方需要使用这些计算奖金的算法,我们只能复制和粘贴
2.使用组合函数重构代码
将各种算法封装到一些小函数中,这些小函数有着良好的命名,可以一目了然地知道它对应着哪种算法,也可以被复用到其他地方。
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 performanceS(salary)
}
if (performanceLevel === 'B') {
return performanceS(salary)
}
}
calculateBonus('A', 10000) // 输出 30000
目前我们的程序得到了改善,但这种改善非常有限,我们依然没有解决最重要的问题, calculateBonus 函数有可能越来越大,并且在系统变化的时候缺乏弹性。
3.使用策略模式重构代码
策略模式指的是定义一系列的算法,把他们一个个封装,将不变的部分和变化的部分隔开是每个设计模式的主题,策略模式的目的就是将算法的使用和算法的实现分离开。
这个例子中,算法的使用方式是不变的,都是根据某个算法取得计算后的奖金数额。 而算法的实现是各异和变化的,每种绩效对应着不同的计算规则。
一个基于策略模式的程序至少由两部分组成,第一部分是一组策略类,封装具体的算法,并负责具体的计算过程。第二部分是环境类 Context,Context 接受客户的请求,随后把请求委托给某个策略类,要做到这点,说明 Context 中要维持对某个策略对象的引用。
现在用策略模式重构上面的代码,第一版本是模仿传统语言的实现。先把每种绩效的计算规则封装到对应的策略类里面:
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
}
定义奖金类 Bonus:
var Bonus = function () {
this.salary = null // 原始工资
this.strategy = null // 绩效等级对应的策略对象
}
Bonus.prototype.setSalary = function (salary) {
this.salary = salary // 设置员工的原始工资
}
Bonus.prototype.setStrategy = function (strategy) {
this.strategy = strategy // 设置员工绩效等级对应的策略对象
}
Bonus.prototype.getBonus = function () { // 取得奖金数额
return this.strategy.calculate(this.salary) // 把计算奖金的操作委托给对应的策略对象
}
在完成代码前,在回顾下策略模式的思想:
定义一系列的算法,把他们一个个封装起来,并且使它们可以相互替换。
详细一点就是:定义一系列的算法,把他们封装成策略类,算法被封装在策略类内部的方法里。在客户对 Context 发起请求时,Context 总是把请求委托给这些策略对象中间的某一个计算。
下面完成这个例子剩下的代码,
var bonus = new Bonus()
bonus.setSalary(10000)
bonus.setStrategy(new performanceS()) // 设置策略对象
console.log(bonus.getBonus()) // 输出 40000
bonus.setStrategy(new performanceA()) // 设置策略对象
console.log(bonus.getBonus()) // 输出 30000
这些代码是基于传统面向对象语言的模仿,下面将介绍用 Javascript 实现的策略模式。
JavaScript 版本的策略模式
上面我们使用 strategy 对象从各个策略类中创建而来,这是模拟一些传统面向对象语言的实现。实际上在 Javascript 语言中,函数也是对象,所以更简单和直接的做法是把 strategy 直接定义为函数:
var strategys = {
'S': function (salary) {
return salary * 4
},
'A': function (salary) {
return salary * 3
},
'B': function (salary) {
return salary * 2
}
}
Context 也没必要用 Bonus 类表示,可以使用 calculateBonus 函数充当 Context 来接受用户的请求。
var strategys = {
'S': function (salary) {
return salary * 4
},
'A': function (salary) {
return salary * 3
},
'B': function (salary) {
return salary * 2
}
}
var calculateBonus = function (level, salary) {
return strategys[level](salary)
}
console.log(calculateBonus('S', 20000)) // 输出 80000
console.log(calculateBonus('A', 10000)) // 输出 30000
表单验证
在一个 Web 项目中,注册、登陆、修改用户信息等功能的实现的都离不开提交表单。
假设我们正在编写一个注册的页面,在点击注册之前,有几条校验逻辑。
- 用户名不能为空
- 密码长度不能少于 6 位
- 手机号码必须符号格式
表单验证的第一个版本
第一个版本没有引入策略模式,代码如下:
<html>
<body>
<form action="#" id="registerForm" method="post">
请输入用户名: <input type="text" name="userName" />
请输入密码: <input type="text" name="password" />
请输入手机号码: <input type="text" name="phoneNumber">
<button>提交</button>
</form>
<script>
var registerForm = document.getElementById('registerForm')
registerForm.onsubmit = function () {
if (registerForm.userName.value === '') {
alert('用户名不能为空')
return false
}
if (registerForm.password.value.length < 6) {
alert('密码长度不能少于6位')
return false
}
if ( !/(^1[3|5|8][0-9]{9}$)/.test(registerForm.phoneNumber.value)){
alert('手机号码格式不正确')
return false
}
}
</script>
</body>
</html>
这是一种常见的编码方式,缺点跟计算奖金的最初版本一样。
- onsubmit 函数庞大,包含很多 if-else 分支
- 缺乏弹性,如果增加一种新的校验规则,必须深入 onsubmit 的内部实现,这是违反开放-封闭原则的
- 算法复用性差,如果在程序中另外添加一个表单,那么我们很有可能将这些校验逻辑复制的满天飞
用策略模式重构表单校验
下面我们使用策略模式重构表单验证代码,很显然我们要把这些检验逻辑都封装成策略对象:
var strategys = {
isNonEmpty: function (value, errorMsg) { // 不能为空
if ( value === '' ) {
return errorMsg
}
},
minLength: function (value, length, errorMsg) { // 限制最小长度
if ( value.length < length ) {
return errorMsg
}
},
isMobile: function (value, errorMsg) { // 手机号码格式
if ( !/(^1[3|5|8][0-9]{9}$)/.test(value) ){
return errorMsg
}
}
}
接下来准备实现 Validator 类,Validator 类在这里作为 Context,负责接收用户的请求并委托给 strategy 对象。在给出 Validator 类的代码之前,有必要提前了解用户是如何向 Validator 类发送请求的,这有助于我们如何去编写 Validator 类代码:
var validataFunc = function () {
var validator = new Validator() // 创建一个 validator 对象
/***************添加一些校验规则****************/
validator.add(registerForm.userName, 'isNonEmpty', '用户名不能为空')
validator.add(registerForm.password, 'minLength:6', '密码长度不能少于 6 位')
validator.add(registerForm.phoneNumber, 'isMobile', '手机号码格式不正确')
var errorMsg = validator.start() // 获得校验结果
return errorMsg; // 返回校验结果
}
var registerForm = document.getElementById('registerForm')
registerForm.onsubmit = function () {
var errorMsg = validataFunc() // 如果 errorMsg 有确切的返回值,说明未通过校验
if (errorMsg) {
alert(errorMsg)
return false // 组织表单提交
}
}
最后是 Validator 类的实现:
var Validator = function () {
this.cache = [] // 保存校验规则
}
Validator.prototype.add = function (dom, rule, errorMsg) {
var ary = rule.split(':') // 把 strategy 和 参数分开
this.cache.push(function(){ // 把校验的步骤用空函数包装起来,并且放入 cache
var strategy = ary.shift() // 用户挑选的 strategy
ary.unshift(dom.value) // 把 input 的 value 添加进参数列表
ary.push(errorMsg) // 把 errorMsg 添加进参数列表
return strategies[strategy].apply(dom, ary)
})
}
Validator.prototype.start = function () {
for (var i = 0, validatorFunc; validatorFunc = this.cache[i++];) {
var msg = validatorFunc() // 开始效验,并取得校验后的返回信息
if (msg) { // 如果有确切的返回值,说明校验没有通过
return msg
}
}
}
在修改某个校验规则的时候,只需要编写少量代码,比如我们想要将用户名输入框的校验规则改成用户名不能少于 4 个字符,这时候修改是很简单的:
validator.add(registerForm.userName, 'isNonEmpty', '用户名不能为空')
// 改成:
validator.add(registerForm.userName, 'minLength:10', '用户名不能少于10位')
给某个文本输入框添加多种校验规则
目前的表单只能对应一种校验规则,比如,只能校验输入是否为空,如果我们想要即校验它是否为空,又想校验它输入的文本不小于 10?我们期望以这样的形式进行校验:
validator.add(registerForm.userName, [{
strategy: 'isNonEmpty',
errorMsg: '用户名不能为空'
}, {
strategy: 'minLength:6',
errorMsg: '用户名长度不能小于 10 位'
}])
下面提供的代码可用于一个文本框输入框对应多种校验规则:
<html>
<body>
<form action="http:// xxx.com/register" id="registerForm" method="post">
请输入用户名:<input type="text" name="userName" /> 请输入密码:
<input type="text" name="password" /> 请输入手机号码:
<input type="text" name="phoneNumber" />
<button>提交</button>
</form>
<script>
/***********************策略对象**************************/
var strategies = {
isNonEmpty: function(value, errorMsg) {
if (value === '') {
return errorMsg;
}
},
minLength: function(value, length, errorMsg) {
if (value.length < length) {
return errorMsg;
}
},
isMobile: function(value, errorMsg) {
if (!/(^1[3|5|8][0-9]{9}$)/.test(value)) {
return errorMsg;
}
}
};
/***********************Validator 类**************************/
var Validator = function() {
this.cache = [];
};
Validator.prototype.add = function(dom, rules) {
var self = this;
for (var i = 0, rule; rule = rules[i++];) {
(function(rule) {
var strategyAry = rule.strategy.split(':');
var errorMsg = rule.errorMsg;
self.cache.push(function() {
var strategy = strategyAry.shift();
strategyAry.unshift(dom.value);
strategyAry.push(errorMsg);
return strategies[strategy].apply(dom, strategyAry);
});
})(rule)
}
};
Validator.prototype.start = function() {
for (var i = 0, validatorFunc; validatorFunc = this.cache[i++];) {
var errorMsg = validatorFunc();
if (errorMsg) {
return errorMsg;
}
}
};
/***********************客户调用代码**************************/
var registerForm = document.getElementById('registerForm');
var validataFunc = function() {
var validator = new Validator();
validator.add(registerForm.userName, [{
strategy: 'isNonEmpty',
errorMsg: '用户名不能为空'
}, {
strategy: 'minLength:6',
errorMsg: '用户名长度不能小于10 位'
}]);
validator.add(registerForm.password, [{
strategy: 'minLength:6',
errorMsg: '密码长度不能小于6 位'
}]);
validator.add(registerForm.phoneNumber, [{
strategy: 'isMobile',
errorMsg: '手机号码格式不正确'
}]);
var errorMsg = validator.start();
return errorMsg;
}
registerForm.onsubmit = function() {
var errorMsg = validataFunc();
if (errorMsg) {
alert(errorMsg);
return false;
}
};
</script>
</body>
</html>