策略模式的定义是:定义一系列的算法,把它们一个个封装起来(策略类),并且使它们可以相互替换(环境类)
换句话说就是:定义一系列的算法,把它们各自封装成策略类,算法被封装在策略类内部的方法里。在客户对 Context(环境类) 发起请求的时候,Context 总是把请求委托给这些策略对象中间的某一个进行计算。
策略模式的目的就是将算法的使用与算法的实现分离开来。
JavaScript 版本的策略模式
计算奖金
// 定义一系列计算奖金的策略 (策略类Strategy)
var strategies = {
S: function(salary) {
return salary * 4;
},
A: function(salary) {
return salary * 3;
},
B: function(salary) {
return salary * 2;
}
};
// 定义计算奖金的执行环境 (环境类Context)【策略模式核心】
var calculateBonus = function(level, salary) {
return strategies[level](salary); //委托对应的策略对象计算奖金
};
console.log(calculateBonus("S", 20000)); // 输出:80000,计算 S等级 20000薪水的奖金
console.log(calculateBonus("A", 10000)); // 输出:30000,计算 A等级 10000薪水的奖金
// 【策略对象】strategies:负责封装计算奖金有关的逻辑
// 【环境对象】calculateBonus:并没有计算奖金的能力,而是把这个职责委托给了某个策略对象
// 无命名空间的策略模式实现
//为了清楚地表示这是一个策略模式,我们特意使用了 strategies 这个名字。如果去掉 strategies,我们还能认出这是一个策略模式的实现吗?代码如下:
var S = function ( salary ) {
return salary * 4;
};
var A = function ( salary ) {
return salary * 3;
};
var B = function ( salary ) {
return salary * 2;
};
var calculateBonus = function ( func, salary ) {
return func( salary );
};
calculateBonus( S, 10000 );// 输出:40000
多态在策略模式中的体现
通过使用策略模式重构代码,我们消除了原程序中大片的条件分支语句。所有跟计算奖金有 关的逻辑不再放在 Context 中,而是分布在各个策略对象中。Context 并没有计算奖金的能力,而 是把这个职责委托给了某个策略对象。每个策略对象负责的算法已被各自封装在对象内部。当我 们对这些策略对象发出“计算奖金”的请求时,它们会返回各自不同的计算结果,这正是对象多 态性的体现,也是“它们可以相互替换”的目的。替换 Context 中当前保存的策略对象,便能执 行不同的算法来得到我们想要的结果。
策略模式的优缺点
策略模式是一种常用且有效的设计模式,可以总结出策略模式的一些优点:
-
策略模式利用组合、委托和多态等技术和思想,可以有效地避免多重条件选择语句。
-
策略模式提供了对开放—封闭原则的完美支持,将算法封装在独立的 strategy 中,使得它
们易于切换,易于理解,易于扩展。
-
策略模式中的算法也可以复用在系统的其他地方,从而避免许多重复的复制粘贴工作。
-
在策略模式中利用组合和委托来让 Context 拥有执行算法的能力,这也是继承的一种更轻
便的替代方案。
当然,策略模式也有一些缺点,但这些缺点并不严重。
- 首先,使用策略模式会在程序中增加许多策略类或者策略对象,但实际上这比把它们负责的逻辑堆砌在 Context 中要好。
- 其次,要使用策略模式,必须了解所有的 strategy(策略),必须了解各个 strategy 之间的不同点, 这样才能选择一个合适的 strategy。比如,我们要选择一种合适的旅游出行路线,必须先了解选 择飞机、火车、自行车等方案的细节。此时 strategy 要向客户暴露它的所有实现,这是违反最少知识原则的。
示例1:用策略模式实现表单校验(一个input对应一个校验规则)
// 一系列验证规则的策略对象
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 ) { // 手机号码格式
if ( !/(^1[3|5|8][0-9]{9}$)/.test( value ) ) {
return errorMsg;
}
}
}
// 接下来我们准备实现 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,这有助于我们知道如何去编写 Validator 类的代码。代码如下:
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; // 阻止表单提交
}
};
从这段代码中可以看到,我们先创建了一个 validator 对象,然后通过 validator.add 方法, 往 validator 对象中添加一些校验规则。validator.add 方法接受 3 个参数,以下面这句代码说明: validator.add( registerForm.password, ‘minLength:6’, ‘密码长度不能少于 6 位’ ); registerForm.password 为参与校验的 input 输入框。 ‘minLength:6’是一个以冒号隔开的字符串。冒号前面的 minLength 代表客户挑选的 strategy 对象,冒号后面的数字 6 表示在校验过程中所必需的一些参数。’minLength:6’的意思就是 校验 registerForm.password 这个文本输入框的 value 最小长度为 6。如果这个字符串中不 包含冒号,说明校验过程中不需要额外的参数信息,比如’isNonEmpty’。 第 3 个参数是当校验未通过时返回的错误信息。 当我们往 validator 对象里添加完一系列的校验规则之后,会调用 validator.start()方法来 启动校验。如果 validator.start()返回了一个确切的 errorMsg 字符串当作返回值,说明该次校验 没有通过,此时需让 registerForm.onsubmit 方法返回 false 来阻止表单的提交。
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(); // 把校验的步骤用空函数包装起来,并且放入 cache
ary.unshift( dom.value );
ary.push( errorMsg ); //
return strategies[strategy].apply( dom, ary )
})
}
Validator.prototype.start = function () {
for (let i = 0,validatorFunc; validatorFunc= this.cache[i++];) {
var msg = validatorFunc(); //开始校验,并取得校验后返回信息
if (msg) {
return msg;
}
}
}
示例2:给某个文本输入框添加多种校验规则
<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>
/***********************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;
}
};
示例2:使用策略模式实现缓动动画
// 这些算法都接受 4 个参数,这 4 个参数的含义分别是动画已消耗的时间、小球原始位置、小球目标位置、动画持续的总时间,返回的值则是动画元素应该处在的当前位置。代码如下:
var tween = {
linear: function ( t, b, c, d ) {
return c * t / d + b;
},
easeIn: function ( t, b, c, d ) {
return c * ( t /= d ) * t + b;
}, strongEaseIn: function ( t, b, c, d ) {
return c * ( t /= d ) * t * t * t
},
strongEaseOut: function ( t, b, c, d ) {
return c * ( ( t = t / d - 1 ) * t )
},
sineaseIn: function ( t, b, c, d ) {
return c * ( t /= d ) * t * t + b;
},
sineaseOut: function ( t, b, c, d ) {
return c * ( ( t = t / d - 1 ) * t )
}
};
// 现在进入代码实现阶段,首先在页面中放置一个 div:
<body>
<div style="position:absolute;background:blue" id="div">我是 div</div>
</body>
// 接下来定义 Animate 类,Animate 的构造函数接受一个参数:即将运动起来的dom节点。Animate类的代码如下:
var Animate = function ( dom ) {
this.dom = dom; // 进行运动的 dom 节点
this.startTime = 0; // 动画开始时间
this.startPos = 0; // 动画开始时,dom 节点的位置,即 dom 的初始位置
this.endPos = 0; // 动画结束时,dom 节点的位置,即 dom 的目标位置
this.propertyName = null; // dom 节点需要被改变的 css 属性名
this.easing = null; // 缓动算法
this.duration = null; // 动画持续时间
};
//接下来 Animate.prototype.start 方法负责启动这个动画,在动画被启动的瞬间,要记录一些 信息,供缓动算法在以后计算小球当前位置的时候使用。在记录完这些信息之后,此方法还要负 责启动定时器。代码如下:
/**
* Animate.prototype.start 方法接受以下 4 个参数。
* propertyName:要改变的 CSS 属性名,比如'left'、'top',分别表示左右移动和上下移动。
* endPos: 小球运动的目标位置。
* duration: 动画持续时间。
* easing: 缓动算法。
* */
Animate.prototype.start = function ( propertyName, endPos, duration, easing ) {
this.startTime = +new Date(); // 动画启动时间
this.startPos = this.dom.getBoundingClientRect()[propertyName];// dom 节点初始位置
this.propertyName = propertyName; // dom 节点需要被改变的 CSS 属性名
this.endPos = endPos;// dom 节点目标位置
this.duration = duration; // 动画持续事件
this.easing = tween[ easing ]; // 缓动算法
var self = this;
var timeId = setInterval( function () {
// 启动定时器,开始执行动画
if ( self.step() === false ) {// 如果动画已结束,则清除定时器
clearInterval( timeId );
}
}, 19 );
};
// 再接下来是 Animate.prototype.step 方法,该方法代表小球运动的每一帧要做的事情。在此处,这个方法负责计算小球的当前位置和调用更新 CSS 属性值的方法
Animate.prototype.step = function(){
var t = +new Date; // 取得当前时间 毫秒
if ( t >= this.startTime + this.duration ){ // (1)
this.update( this.endPos ); // 更新小球的 CSS 属性值
return false;
}
var pos = this.easing(
t - this.startTime,
this.startPos,
this.endPos - this.startPos,
this.duration
);
// pos 为小球当前位置
this.update( pos ); // 更新小球的 CSS 属性值
};
// 在这段代码中,(1)处的意思是,如果当前时间大于动画开始时间加上动画持续时间之和,说明动画已经结束,此时要修正小球的位置。因为在这一帧开始之后,小球的位置已经接近了目标位置,但很可能不完全等于目标位置。此时我们要主动修正小球的当前位置为最终的目标位置。 此外让 Animate.prototype.step 方法返回 false,可以通知 Animate.prototype.start 方法清除定时器。
// 最后是负责更新小球 CSS 属性值的 Animate.prototype.update 方法:
Animate.prototype.update = function ( pos ) {
this.dom.style[this.propertyName] = pos + "px";
};
// 如果不嫌麻烦,我们可以进行一些小小的测试:
var div = document.getElementById( "div" );
var animate = new Animate( div );
animate.start( "left", 500, 1000, "strongEaseOut" );
// animate.start( 'top', 1500, 500, 'strongEaseIn' );
// 通过这段代码,可以看到小球按照我们的期望以各种各样的缓动算法在页面中运动