[go] 策略模式

策略模式

定义一系列算法，并将每种算法分别放入独立的类中，以使算法的对象能够相互替换。

模型说明

上下文（Context）维护指向具体策略的引用，且仅通过策略接口与该对象进行交流。
策略（Strategy）接口是所有具体策略的通用接口，它声明了一个上下文用于执行策略的方法。
具体策略（Concrete Strategies）实现了上下文所用算法的各种不同变体。
当上下文需要运行算法时，它会在其已连接的策略对象上调用执行方法。上下文不清楚其所涉及的策略类型与算法的执行方式。
客户端（Client）会创建一个特定策略对象并将其传递给上下文。上下文则会提供一个设置器以便客户端在运行时替换相关联的策略。

优缺点

1.优点

• 你可以在运行时切换对象内的算法。
• 你可以将算法的实现和使用算法的代码隔离开来。
• 你可以使用组合来代替继承。
• 开闭原则: 你无需对上下文进行修改就能够引入新的策略。

2.缺点

• 如果你的算法极少发生改变， 那么没有任何理由引入新的类和接口。 使用该模式只会让程序过于复杂。
• 客户端必须知晓策略间的不同——它需要选择合适的策略。
• 许多现代编程语言支持函数类型功能， 允许你在一组匿名函数中实现不同版本的算法。 这样， 你使用这些函数的方式就和使用策略对象时完全相同， 无需借助额外的类和接口来保持代码简洁。

使用场景

• 当你想使用对象中各种不同的算法变体，并希望能在运行时切换算法时，可使用策略模式。
• 当你有许多仅在执行某些行为时略有不同的相似类时，可使用策略模式。
• 如果算法在上下文的逻辑中不是特别重要，使用该模式能将类的业务逻辑与其算法实现细节隔离开来。
• 当类中使用了复杂条件运算符以在同一算法的不同变体中切换时，可使用该模式。

参考代码

构建内存缓存的情形。

• 最少最近使用 （LRU）： 移除最近使用最少的一条条目。
• 先进先出 （FIFO）： 移除最早创建的条目。
• 最少使用 （LFU）： 移除使用频率最低一条条目。

// evictionAlgo.go: 策略接口
package main

type EvictionAlgo interface {
	evict(c *Cache)
}

// fifo.go: 具体策略
package main

import "fmt"

type Fifo struct {
}

func (l *Fifo) evict(c *Cache) {
	fmt.Println("Evicting by fifo strtegy")
}

// lru.go: 具体策略
package main

import "fmt"

type Lru struct {
}

func (l *Lru) evict(c *Cache) {
    fmt.Println("Evicting by lru strtegy")
}

// lfu.go: 具体策略
package main

import "fmt"

type Lfu struct {
}

func (l *Lfu) evict(c *Cache) {
	fmt.Println("Evicting by lfu strtegy")
}

// cache.go: context
package main

type Cache struct {
    storage      map[string]string
    evictionAlgo EvictionAlgo
    capacity     int
    maxCapacity  int
}

func initCache(e EvictionAlgo) *Cache {
    storage := make(map[string]string)
    return &Cache{
        storage:      storage,
        evictionAlgo: e,
        capacity:     0,
        maxCapacity:  2,
    }
}

func (c *Cache) setEvictionAlgo(e EvictionAlgo) {
    c.evictionAlgo = e
}

func (c *Cache) add(key, value string) {
    if c.capacity == c.maxCapacity {
        c.evict()
    }
    c.capacity++
    c.storage[key] = value
}

func (c *Cache) get(key string) {
    delete(c.storage, key)
}

func (c *Cache) evict() {
    c.evictionAlgo.evict(c)
    c.capacity--
}

// main.go 客户端
package main

func main() {
    lfu := &Lfu{}
    cache := initCache(lfu)

    cache.add("a", "1")
    cache.add("b", "2")

    cache.add("c", "3")

    lru := &Lru{}
    cache.setEvictionAlgo(lru)

    cache.add("d", "4")

    fifo := &Fifo{}
    cache.setEvictionAlgo(fifo)

    cache.add("e", "5")

}

output:

Evicting by lfu strtegy
Evicting by lru strtegy
Evicting by fifo strtegy