设计模式中的策略模式与状态模式-设计模式策略模式

使用场景

状态模式：当对象的行为随对象的状态的改变而改变时，我们为了解耦多重判断条件，封装行为的变化，可以定义一个抽象的状态类，提供对象行为接口。具体与状态相关的行为，由它的子类去实现。

策略模式：“策略”二字等同于算法，当现实系统中需要对算法动态指定，并且可以互相替换，可以抽象出算法的调用接口，具体的算法实现由具体的策略角色去实现，根据里氏替换原则，任何出现父类的地方都可以使用它的子类去替换，这样符合我们的业务需求。

比较

虽然两者都是抽象出父类规范调用接口，具体的行为由子类实现，环境对象同时包含父类的引用，但是这两者模式应用的场景完全不同。例如：你去ATM机取款，如果你的账户处于冻结状态，就不能正常取款。这里你的银行账户至少有两个状态就是冻结与非冻结。这样的业务解决方案你应该不会想到用策略模式去解决。又如商场打折，有很多打折的策略，儿童用品打7折，老人用品打5折，这个问题不会跟状态模式扯上关系吧，这里商品你不能说有老人状态和儿童状态！

ATM取款案例分析

设计到的角色：取款人、账户、ATM机。

用例图

这边简单起见，就分析取款用例。

基本事件路径

（1）取款人插入银行卡，输入密码；

（2）选择取款操作，输入取款金额；

（3）等待出钞，取款。

在这个用例中，如果取款人账户已冻结，就发生一个可选事件路径，取款用例就被终止。

关键的业务需求是用户取款事实，所以领域建模可以从标识取款和取款人这两个类开始。这边考虑到取款人不仅有取款这个用例，我们将取款泛化成交易。

建模

用例实化

取款：基本事件路径的实化。

细化领域模型

这边引入了ATMSystem这个边界对象作为控制器负责与用户交互（与用户交互的ATM操作界面），Trade是负责处理用户交易的类。

取款人插入银行卡输入密码，ATMSystem负责将验证账户信息的消息传递给Trade交易类，Trade根据传过来的账户密码验证用户是否存在，然后将处理结束的消息传递给ATMSystem这个边界对象反映给用户。

分析模型中的一些类

取款设计——应用状态模式

账户的状态分为冻结状态和激活状态。账户在激活的状态下可以进行交易，而在冻结状态下不能做任何交易。在账户验证的时候，应该返回当前账户的状态，如果账户处于冻结状态，当取款人进行取款操作的时候直接返回错误提示信息。状态图表示如下：

取款应用状态模式结构图：

在验证账户阶段，如果账户处于冻结状态，则直接返回DeadAccount谢绝一切交易,否则返回ActiveAccount处理后面的交易。

示意代码：

这边为了简单实现，省去了ATMSystem这个边界对象。

用户账号信息抽象类

/// <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); 
}

冻结账号类

/// <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。

原文链接：http://www.cnblogs.com/ejiyuan/archive/2012/06/28/2567905.html

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