策略模式

策略模式定义了一族相同类型的算法，算法之间独立封装，并且可以互换代替。

这些算法是同一类型问题的多种处理方式，他们具体行为有差别。

每一个算法、或说每一种处理方式称为一个策略。

在应用中，就可以根据环境的不同，选择不同的策略来处理问题。

以数组输出为例。

数组的输出有序列化输出、JSON字符串输出和数组格式输出等方式。

每种输出方式都可以独立封装起来，作为一个策略。

应用时，如要把数组保存到数据库中，可以用序列化方式输出。

要提供给APP作接口，可以用JSON字符串输出。

其他程序调用，则直接输出数组格式。

1 问题

在没有设计模式的情况，我们用一个类集中处理数组输出，如下：

/**
 * 根据给定类型，将数组转换后输出
 */
class Output
{
    public function render($array, $type = '')
    {
        if ($type === 'serialize') {
            return serialize($array);
        } elseif ($type === 'json') {
            return json_encode($array);
        } else {
            return $array;
        }
    }
}

客户端直接使用这个类来处理数组，就能达到效果：

/**
 * 客户端代码
 */
$test = ['a', 'b', 'c'];

// 实例化输出类
$output = new Output();

// 直接返回数组
$data = $output->render($test, 'array');

// 返回JSON字符串
$data = $output->render($test, 'json');

这种方法的优点是简单、快捷，在小方案中使用非常合适。

但是，如果是一个复杂方案，包括大量的处理逻辑需要封装，或者处理方式变动较大，则就显得混乱。

当需要添加一种算法，就必须修改Output类，影响原有代码，可扩展性差。

如果输出方式很多，if-else或switch-case语句也会很多，代码混乱难以维护。

2 解决

那如何用策略模式解决这个问题呢？

策略模式将各种方案分离开来，让操作者根据具体的需求，动态地选择不同的策略方案。

2.1 策略类

首先，定义一系列的策略类，它们独立封装，并且遵循统一的接口。

/**
 * 策略接口
 */
interface OutputStrategy
{
    public function render($array);
}

/**
 * 策略类1：返回序列化字符串
 */
class SerializeStrategy implements OutputStrategy
{
    public function render($array)
    {
        return serialize($array);
    }
}

/**
 * 策略类2：返回JSON编码后的字符串
 */
class JsonStrategy implements OutputStrategy
{
    public function render($array)
    {
        return json_encode($array);
    }
}

/**
 * 策略类3：直接返回数组
 */
class ArrayStrategy implements OutputStrategy
{
    public function render($array)
    {
        return $array;
    }
}

以后的维护过程中，以上代码都不需修改了。

如果需要增加输出方式，重新建一个类就可以了。

（根据FIG-PSR规范，一个类就是一个独立的PHP文件。）

2.2 环境类

环境角色用来管理策略，实现不同策略的切换功能。

同样，一旦写好，环境角色类以后也不需要修改了。

/**
 * 环境角色类
 */
class Output
{
    private $outputStrategy;

    // 传入的参数必须是策略接口的子类或子类的实例
    public function __construct(OutputStrategy $outputStrategy)
    {
        $this->outputStrategy = $outputStrategy;
    }

    public function renderOutput($array)
    {
        return $this->outputStrategy->render($array);
    }
}

2.3 客户端代码

在客户端中，策略模式通过给予不同的具体策略，来获取不同的结果。

/**
 * 客户端代码
 */
$test = ['a', 'b', 'c'];

// 需要返回数组
$output = new Output(new ArrayStrategy());
$data = $output->renderOutput($test);

// 需要返回JSON
$output = new Output(new JsonStrategy());
$data = $output->renderOutput($test);

对于较为复杂的业务逻辑显得更为直观，扩展也更为方便。

3 特点

策略模式主要用来分离算法，根据相同的行为抽象来做不同的具体策略实现。

策略模式结构清晰明了、使用简单直观。并且耦合度相对而言较低，扩展方便。同时操作封装也更为彻底，数据更为安全。

当然策略模式也有缺点，就是随着策略的增加，子类也会变得繁多。

但缺点并不会影响系统运行，所以在复杂业务中应该考虑使用。

策略模式UML图：

参考资料：

1. Design Patterns ： Strategy
2. 策略模式 – 维基百科
3. Android设计模式源码解析之策略模式
4. PHP设计模式笔记：使用PHP实现策略模式
5. Design Patterns: The Strategy Pattern