Python10天冲刺-设计模型之策略模式

策略模式是一种行为设计模式，它允许你在运行时动态地改变对象的行为。这种模式的核心思想是将一组相关的算法封装在一起，并让它们相互替换。

下面是使用 Python 实现策略模式的一个示例：

示例代码

假设我们有一个简单的购物车系统，其中不同的支付方式有不同的折扣策略。我们将使用策略模式来实现这一功能。

1. 定义抽象基类（策略接口）

from abc import ABC, abstractmethod

class PaymentStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount):
        pass

2. 具体策略实现

class CreditCardPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        print(f"Paying ${amount} with credit card.")
        return f"${amount} paid using credit card."

class PayPalPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        print(f"Paying ${amount} with PayPal.")
        return f"${amount} paid using PayPal."

3. 上下文类

上下文类负责使用具体的策略来进行支付。

class ShoppingCart:
    def __init__(self, payment_strategy: PaymentStrategy):
        self._items = []
        self.payment_strategy = payment_strategy

    def add_item(self, item):
        self._items.append(item)

    def calculate_total(self):
        return sum(item['price'] for item in self._items)

    def checkout(self):
        total_amount = self.calculate_total()
        return self.payment_strategy.pay(total_amount)

4. 测试策略模式

if __name__ == "__main__":
    cart = ShoppingCart(CreditCardPayment())
    cart.add_item({'name': 'Shirt', 'price': 20})
    cart.add_item({'name': 'Pants', 'price': 30})

    print(cart.checkout())

    cart = ShoppingCart(PayPalPayment())
    cart.add_item({'name': 'Shoes', 'price': 50})
    cart.add_item({'name': 'Hat', 'price': 15})

    print(cart.checkout())

解释

1. 抽象基类（策略接口）：

   • PaymentStrategy 类定义了一个抽象方法 pay，这是所有具体策略必须实现的方法。

2. 具体策略实现：

   • CreditCardPayment 和 PayPalPayment 分别实现了 pay 方法，提供了不同的支付逻辑。

3. 上下文类：

   • ShoppingCart 类持有一个 payment_strategy 属性，用于存放具体的支付策略。
   • checkout 方法计算总金额并调用当前策略的 pay 方法。

4. 测试策略模式：

   • 创建两个 ShoppingCart 对象，分别使用 CreditCardPayment 和 PayPalPayment 策略。
   • 添加商品并结算，观察不同支付策略的结果。

通过这种方式，你可以灵活地切换不同的支付策略，而无需修改上下文类的代码。这就是策略模式的主要优点之一。

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完整可运行的代码库

from abc import ABC, abstractmethod

# 抽象基类（策略接口）
class PaymentStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount):
        pass

# 具体策略实现
class CreditCardPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        print(f"Paying {amount} using credit card.")
        return f"{amount} paid using credit card."

class PayPalPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount):
        print(f"Paying {amount} using PayPal.")
        return f"{amount} paid using PayPal."

# 上下文类
class ShoppingCart:
    def __init__(self, payment_strategy: PaymentStrategy):
        self.items = []
        self.payment_strategy = payment_strategy

    def add_item(self, item):
        self.items.append(item)

    def remove_item(self, item):
        self.items.remove(item)

    def calculate_total(self):
        return sum(item['price'] for item in self.items)

    def checkout(self):
        total_amount = self.calculate_total()
        return self.payment_strategy.pay(total_amount)

if __name__ == "__main__":
    cart = ShoppingCart(CreditCardPayment())
    cart.add_item({'name': 'Shirt', 'price': 20})
    cart.add_item({'name': 'Pants', 'price': 30})

    print(cart.checkout())

    cart = ShoppingCart(PayPalPayment())
    cart.add_item({'name': 'Shoes', 'price': 50})
    cart.add_item({'name': 'Hat', 'price': 15})

    print(cart.checkout())```