github地址: https://github.com/cheesezh/python_design_patterns
题目
设计一个控制台程序, 模拟商场收银软件，根据客户购买商品的单价和数量，计算总价。
基础版本
price = float(input("输入商品单价:"))
number = int(input("输入商品数量:"))
total = (price * number)
print("当前总价: %.2f" % total)
输入商品单价:40
输入商品数量:9
当前总价: 360.00
点评
上述程序仅仅实现了基本功能，但是当商场有打折活动，例如八折，五折等，就不满足需求了，折扣的方法还可能有满减活动，例如满300减100，满500减200等。假设只有打折和满减两种促销活动，那么这就很像上一章节的计算器，支持正常收费，打折活动和满减活动三种计算方法，可以用简单工厂方法实现。
改进版本1.0——简单工厂模式
from abc import ABCMeta, abstractmethod
class CashBase():
"""
基础类
"""
__metaclass__ = ABCMeta
def __init__(self):
self.final_price = None
@abstractmethod
def accept_cash(self):
pass
class CashNormal(CashBase):
"""
正常收费
"""
def accept_cash(self, money):
self.final_price = money
return self.final_price
class CashRebate(CashBase):
"""
打折活动
"""
def __init__(self, rebate):
self.rebate = rebate
def accept_cash(self, money):
self.final_price = money * self.rebate
return self.final_price
class CashReturn(CashBase):
"""
满减活动
"""
def __init__(self, return_condition, return_money):
self.return_condition = return_condition
self.return_money = return_money
def accept_cash(self, money):
if money >= self.return_condition:
self.final_price = money - self.return_money
else:
self.final_price = money
return self.final_price
class CashFactory():
"""
收费方式工厂类
"""
# 类的变量，类似静态变量，通过`类名.变量名`访问
cash_accepter_map = {
"正常收费": CashNormal(),
"满300减100": CashReturn(300, 100),
"打8折": CashRebate(0.8)
}
@staticmethod
def createCashAccepter(cash_type):
if cash_type in CashFactory.cash_accepter_map:
return CashFactory.cash_accepter_map[cash_type]
else:
return None
客户端代码
price = float(input("输入商品单价:"))
number = int(input("输入商品数量:"))
cash_type_list = ["正常收费", "满300减100", "打8折"]
for i in cash_type_list:
print("{}:{}".format(cash_type_list.index(i)+1, i))
cash_type_index = int(input("选择收费方式(1~3)"))
total = price * number
cash_accepter = CashFactory.createCashAccepter(cash_type_list[cash_type_index-1])
print("应收: %.2f" % total)
total = cash_accepter.accept_cash(total)
print("实收: %.2f" % total)
输入商品单价:10
输入商品数量:50
1:正常收费
2:满300减100
3:打8折
选择收费方式(1~3)3
应收: 500.00
实收: 400.00
点评
如果同时支持打折和满减，需要如何处理？简单工厂模式主要解决对象的创建问题，无法解决对象经常改动的问题，例如折扣和满减力度是经常变化的，不能每次改动都改代码;算法经常改动, 需要用到策略模式；封装变化点是面向对象的一种重要的思维方式。
策略模式
该模式定义了算法家族，分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化，不会影响到使用算法的客户。
from abc import ABCMeta, abstractmethod
class CashBase():
"""
抽象策略:基础类
"""
__metaclass__ = ABCMeta
def __init__(self):
self.final_price = None
@abstractmethod
def accept_cash(self):
pass
class CashNormal(CashBase):
"""
具体策略:正常收费
"""
def accept_cash(self, money):
self.final_price = money
return self.final_price
class CashRebate(CashBase):
"""
具体策略:打折活动
"""
def __init__(self, rebate):
self.rebate = rebate
def accept_cash(self, money):
self.final_price = money * self.rebate
return self.final_price
class CashReturn(CashBase):
"""
具体策略:满减活动
"""
def __init__(self, return_condition, return_money):
self.return_condition = return_condition
self.return_money = return_money
def accept_cash(self, money):
if money >= self.return_condition:
self.final_price = money - self.return_money
else:
self.final_price = money
return self.final_price
class CashContext():
"""
策略上下文类(基础版本)，用具体策略类来配置，维护一个具体策略对象的引用
"""
def __init__(self, cash_strategy):
self.cash_strategy = cash_strategy
def get_result(slef, money):
return self.cash_strategy.accept_cash(money)
点评
在CashContext类中，我们需要传入一个具体策略类来进行配置，在商场收银软件这个场景中，那就是不同的收费策略，那么如何生成不同的收费策略对象呢？可以将策略模式和简单工厂相结合。
class CashContext():
"""
策略上下文类(改进版本)，用具体策略类来配置，维护一个具体策略对象的引用
"""
# 类的变量，类似静态变量，通过`类名.变量名`访问
cash_accepter_map = {
"正常收费": CashNormal(),
"满300减100": CashReturn(300, 100),
"打8折": CashRebate(0.8)
}
def __init__(self, cash_type):
self.cash_strategy = CashContext.cash_accepter_map[cash_type]
def get_result(self, money):
return self.cash_strategy.accept_cash(money)
客户端代码
price = float(input("输入商品单价:"))
number = int(input("输入商品数量:"))
cash_type_list = ["正常收费", "满300减100", "打8折"]
for i in cash_type_list:
print("{}:{}".format(cash_type_list.index(i)+1, i))
cash_type_index = int(input("选择收费方式(1~3)"))
total = price * number
cash_context = CashContext(cash_type_list[cash_type_index-1])
print("应收: %.2f" % total)
total = cash_context.get_result(total)
print("实收: %.2f" % total)
输入商品单价:10
输入商品数量:10
1:正常收费
2:满300减100
3:打8折
选择收费方式(1~3)3
应收: 100.00
实收: 80.00
点评
策略模式+简单工厂和仅用简单工厂模式的区别在哪里呢？
简单工厂
cash_accepter = CashFactory.createCashAccepter(cash_type_list[cash_type_index-1])
...
total = cash_accepter.accept_cash(total)
策略模式+简单工厂
cash_context = CashContext(cash_type_list[cash_type_index-1])
...
total = cash_context.get_result(total)
简单工厂需要让客户端认识两个类，CashFactory和CashBase策略模式+简单工厂，客户端只需要认识一个类，CashContext客户端实例化的是CashContext的对象，调用的是CashContext的get_result方法，这使得具体的收费策略彻底与客户端分离，甚至连策略的基类CashBase都不需要客户端认识。
策略模式解析
策略模式是一种定义一系列算法的方法，从概念上来看，所有这些算法完成的都是相同的工作，只是实现不同，它可以以相同的方式调用素有的算法，减少了各种算法类与使用算法类之间的耦合[DPE]。策略模式的Strategy层次为Context定义了一系列的可供重用的算法或行为。继承有助于析取出这些算法中的公共功能[DP]，例如计算费用的结果get_result。策略模式可以简化单元测试，因为每个算法都有自己的类，可以用过自己的接口单独测试[DPE]。策略模式是用来封装算法的，但是实践中，可以用它来封装几乎任何类型的规则，只要需要不同时间应用不同业务规则，就可以考虑使用策略模式处理这种变化的可能性[DPE]。
美中不足
在CashContext中用到了一个dict()型的类的变量cash_accepter_map保存各种算法策略，如果新增满200减50的策略，那么还要更新cash_accepter_map，这显得并不优雅，任何需要的变更都需要成本，但是成本的高低是有差异的，为了更加优雅，降低变更成本，可以使用反射技术，这一技术将在抽象工厂模式中介绍。
转载于:https://www.cnblogs.com/CheeseZH/p/9368595.html
相关资源：数据结构—成绩单生成器
