设计模式03：行为型设计模式之策略模式的使用情景及其基础Demo

1.策略模式

  • 好处：动态切换算法或行为
  • 场景：实现同一功能用到不同的算法时
  • 和简单工厂对比：简单工厂是通过参数创建对象，调用同一个方法（实现细节不同）；策略模式是上下文切换对象，调用同一个方法（实现细节不同）；前者着重创建出对象，后者着重灵活切换对象。
using System;

// 01 定义通用接口
public interface IPaymentStrategy
{
    void Pay(decimal amount);
}

// 02 写接口实现策略（这里写三个） 
// 信用卡支付策略
public class CreditCardPayment : IPaymentStrategy
{
    public void Pay(decimal amount)
    {
        Console.WriteLine($"Paid {amount:C} using Credit Card.");
    }
}

// 支付宝支付策略
public class AlipayPayment : IPaymentStrategy
{
    public void Pay(decimal amount)
    {
        Console.WriteLine($"Paid {amount:C} using Alipay.");
    }
}

// 微信支付策略
public class WeChatPayment : IPaymentStrategy
{
    public void Pay(decimal amount)
    {
        Console.WriteLine($"Paid {amount:C} using WeChat.");
    }
}

// 03 写上下文类，用于切换策略（内置设置策略方法、执行策略方法）
public class PaymentContext
{
    private IPaymentStrategy _paymentStrategy;

    // 构造函数
    public PaymentContext()
    {
       
    }

    // 设置或更改支付策略
    public void SetPaymentStrategy(IPaymentStrategy paymentStrategy)
    {
        _paymentStrategy = paymentStrategy;
    }

    // 执行支付
    public void ExecutePayment(decimal amount)
    {
        _paymentStrategy.Pay(amount);
    }
}

// 04 使用：构建上下文=>上下文设置策略=>上下文执行策略
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //构建上下文
        PaymentContext context = new PaymentContext();

        // 用户选择信用卡支付
        IPaymentStrategy creditCardPayment = new CreditCardPayment();
        context.SetPaymentStrategy(creditCardPayment);
        context.ExecutePayment(100.50m);

        // 用户更换为支付宝支付
        IPaymentStrategy alipayPayment = new AlipayPayment();
        context.SetPaymentStrategy(alipayPayment);
        context.ExecutePayment(200.75m);

        // 用户更换为微信支付
        IPaymentStrategy weChatPayment = new WeChatPayment();
        context.SetPaymentStrategy(weChatPayment);
        context.ExecutePayment(150.30m);
    }
}

2.模板方法模式

  • 好处：制定灵活的算法结构，可重写某步算法实现多种算法不同实现效果（将共同的部分提取到父类中，避免了重复代码，维护简单）
  • 场景：多种算法相似，相互有复用借鉴部分时
using System;

namespace TemplateMethodPatternDemo
{
    // 01 定义一个算法框架抽象类
    // 抽象类，定义了制作饮料的模板方法
    public abstract class Beverage
    {
        // 模板方法，定义了制作饮料的固定步骤
        public void PrepareRecipe()
        {
            BoilWater();
            BrewOrSteep();
            PourInCup();
            AddCondiments();
        }

        // 固定步骤
        private void BoilWater()
        {
            Console.WriteLine("Boiling water...");
        }

        // 抽象方法，允许子类具体实现“冲泡”或“泡制”过程
        protected abstract void BrewOrSteep();

        private void PourInCup()
        {
            Console.WriteLine("Pouring into cup...");
        }

        // 抽象方法，允许子类实现“添加调味品”步骤
        protected abstract void AddCondiments();
    }

    // 02 写不同的算法，重写父类的非公共细节（这里举例两个）
    // 具体类：制作茶
    public class Tea : Beverage
    {
        // 茶的泡制过程
        protected override void BrewOrSteep()
        {
            Console.WriteLine("Steeping the tea...");
        }

        // 添加调味品：茶通常添加柠檬
        protected override void AddCondiments()
        {
            Console.WriteLine("Adding lemon...");
        }
    }

    // 具体类：制作咖啡
    public class Coffee : Beverage
    {
        // 咖啡的冲泡过程
        protected override void BrewOrSteep()
        {
            Console.WriteLine("Brewing the coffee...");
        }

        // 添加调味品：咖啡通常添加糖和牛奶
        protected override void AddCondiments()
        {
            Console.WriteLine("Adding sugar and milk...");
        }
    }

    // 03 根据不同对象调用，实现不一样的算法
    // 客户端代码
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Making Tea...");
            Beverage tea = new Tea();
            tea.PrepareRecipe(); // 调用模板方法

            Console.WriteLine();

            Console.WriteLine("Making Coffee...");
            Beverage coffee = new Coffee();
            coffee.PrepareRecipe(); // 调用模板方法
        }
    }
}

3.责任链模式

  • 好处：可动态调整处理链（增加或减少角色）、请求处理的责任分散（易维护）、可复用性强
  • 用途：流程审批等（C#中switch不加break是不被允许的，因此这个设计模式很有意义）
using System;

namespace ResponsibilityChainDemo
{
    // 审批任务类 (实体定义，是逐层传递的对象)
    public class Task
    {
        public double Amount { get; set; } // 金额，决定需要多少审批层级
    }

    // 01 写责任链基类（关系链设定方法、各角色职责抽象方法）
    // 审批人基类
    public abstract class Approver
    {
        protected Approver _NextApprover;

        public void SetNextApprover(Approver nextApprover)
        {
            _NextApprover = nextApprover;
        }

        public abstract void Approve(Task task);
    }

    // 02  写各责任链角色类（继承责任链基类）的抽象方法的实现
    // 具体审批人：部门经理
    public class DepartmentManager : Approver
    {
        public override void Approve(Task task)
        {
            if (task.Amount <= 5000)
            {
                Console.WriteLine("部门经理审批通过: " + task.Amount);
            }
            else if (_NextApprover != null)
            {
                Console.WriteLine("部门经理已审批，传递给下一层审批人.");
                _NextApprover.Approve(task);
            }
        }
    }

    // 具体审批人：总经理
    public class GeneralManager : Approver
    {
        public override void Approve(Task task)
        {
            if (task.Amount <= 10000)
            {
                Console.WriteLine("总经理审批通过: " + task.Amount);
            }
            else if (_NextApprover != null)
            {
                Console.WriteLine("总经理已审批，传递给下一层审批人.");
                _NextApprover.Approve(task);
            }
        }
    }

    // 具体审批人：CEO
    public class CEO : Approver
    {
        public override void Approve(Task task)
        {
            if (task.Amount > 10000)
            {
                Console.WriteLine("CEO审批通过: " + task.Amount);
            }
        }
    }

    //03  责任链的使用
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 创建角色
            Approver departmentManager = new DepartmentManager();
            Approver generalManager = new GeneralManager();
            Approver ceo = new CEO();

            // 设定角色位置（从底层到高层，依次设置）
            departmentManager.SetNextApprover(generalManager);
            generalManager.SetNextApprover(ceo);

            // 调用责任链方法
            Task task = new Task() { Amount = 12000 };
            departmentManager.Approve(task);
        }
    }
}

责任链的设定可以通过递归方式实现，写起来效果更好！这里展示的是最简单的demo。 

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