策略模式
2016-07-02 09:47
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策略模式
核心思想是使用多态进行不同任务的分配。适用场景:当需要根据不同场景需求,使用不同的算法处理类似的事情(至少接口可以抽象出来为一个),就可以使用多态的特性,将对应的Strategy(策略)放入一个context,而context可以使用多态特性调用抽象出来的接口,context 可以任选,不做限定。
在iOS中的具体案例,这篇文章不错
在写程序的时候,我们经常会碰到这样的场景:把一堆算法塞到同一段代码中,然后使用if-else或switch-case条件语句来决定要使用哪个算法?这些算法可能是一堆相似的类函数或方法,用以解决相关的问题。比如,一个验证输入数据的例程,数据本身可以是任何数据类型(如NSString、CGFloat等),每种数据类型需要不同的验证算法。如果能把每个算法封装成一个对象,那么就能消除根据数据类型决定使用什么算法的一堆if-else或switch-case语句。
我们把相关算法分离为不同的类,称为策略模式。策略模式:定义一系列算法,把它们一个个封装起来,并且使它们可相互替换。本模式使得算法可独立于使用它的客户端而变化。
在以下情形下,我们应该考虑使用策略模式。
@:一个类在其操作中,使用多个条件语句来定义许多行为,我们可以把相关的条件分支移到它们自己的策略类中。
@:需要算法的各种变体。
@:需要避免把复杂的、与算法相关的数据结构暴漏给客户端。
我们用一个简单的例子来说明以下,策略模式是怎么使用的。假设有两个UITextField,一个UITextField只能输入字母,另一个UITextField只能输入数字,为了确保输入的有效性,我们需要在用户结束文本框的编辑时做下验证。我们把数据验证放在代理方法textFieldDidEndEdting中。
如果不使用策略模式,我们的代码会写成这样:
(void)textFieldDidEndEditing:(UITextField *)textField {
if (textField == self.numberTF) {
// 验证其值只包含数字
}else if (textField == self.alphaTF) {
// 验证其值只包含字母
}
}
要是有更多不同类型的文本框,条件语句还会继续下去。如果能去掉这些条件语句,代码会更容易管理,将来对代码的维护也会容易许多。
现在的目标是把这些验证检查提到各种策略类中,这样他们就能在代理方法和其他方法之中重用。每个验证都从文本框取出输入值,然后根据所H需的策略进行验证,最后返回一个BOOL值。如果返回失败,还会返回一个NSError实例。返回的NSError可以解释失败的原因。
我们设计一个抽象基类InputValidator,里面有一个validateInput:input error:error方法。分别有两个子类NumberInputValidator、AlphaInputValidator。具体的代码如下所示:
InputValidator.h中抽象InputValidator的类声明
static NSString *const InputValidationErrorDomain = @”InputValidationErrorDomain”;
@interface InputValidator : NSObject
/**
* 实际验证策略的存根方法
*/
- (BOOL)validateInput:(UITextField )input error:(NSError *__autoreleasing )error;
@end
这个方法还有一个NSError指针的引用,当有错误发生时(即验证失败),方法会构造一个NSError实例,并赋值给这个指针,这样使用验证的地方就能做详细的错误处理。
InputValidator.m中抽象InputValidator的默认实现
#import "InputValidator.h" @implementation InputValidator - (BOOL)validateInput:(UITextField *)input error:(NSError *__autoreleasing *)error { if (error) { *error = nil; } return NO; } @end
我们已经定义了输入验证器的行为,然后我们要编写真正的输入验证器了,先来写数值型的,如下:
NumberInputValidator.h中NumberInputValidator的类定义
#import "InputValidator.h" @interface NumberInputValidator : InputValidator /** * 这里重新声明了这个方法,以强调这个子类实现或重载了什么,这不是必须的,但是是个好习惯。 */ - (BOOL)validateInput:(UITextField *)input error:(NSError *__autoreleasing *)error; @end NumberInputValidator.m中NumberInputValidator的实现```
“`
import “NumberInputValidator.h”
@implementation NumberInputValidator(BOOL)validateInput:(UITextField )input error:(NSError *__autoreleasing )error {
NSError *regError = nil;
NSRegularExpression regex = [NSRegularExpression regularExpressionWithPattern:@”^[0-9]$” options:NSRegularExpressionAnchorsMatchLines error:®Error];
NSUInteger numberOfMatches = [regex numberOfMatchesInString:input.text options:NSMatchingAnchored range:NSMakeRange(0, input.text.length)];
// 如果没有匹配,就会错误和NO.
if (numberOfMatches == 0) {
if (error != nil) {
// 先判断error对象是存在的
NSString *description = NSLocalizedString(@”验证失败”, @”“);
NSString *reason = NSLocalizedString(@”输入仅能包含数字”, @”“);
NSArray *objArray = [NSArray arrayWithObjects:description, reason, nil];
NSArray *keyArray = [NSArray arrayWithObjects:NSLocalizedDescriptionKey, NSLocalizedFailureReasonErrorKey, nil];
NSDictionary *userInfo = [NSDictionary dictionaryWithObjects:objArray forKeys:keyArray]; //错误被关联到定制的错误代码1001和在InputValidator的头文件中。 *error = [NSError errorWithDomain:InputValidationErrorDomain code:1001 userInfo:userInfo]; } return NO;
}
return YES;
}
@end
““
现在,我们来编写字母验证的实现,代码如下:
AlphaInputValidator.h中AlphaInputValidator的类定义
#import "InputValidator.h" @interface AlphaInputValidator : InputValidator - (BOOL)validateInput:(UITextField *)input error:(NSError *__autoreleasing *)error; @end AlphaInputValidator.m中AlphaInputValidator的实现: #import "AlphaInputValidator.h" @implementation AlphaInputValidator - (BOOL)validateInput:(UITextField *)input error:(NSError *__autoreleasing *)error { NSError *regError = nil; NSRegularExpression *regex = [NSRegularExpression regularExpressionWithPattern:@"^[a-zA-Z]*$" options:NSRegularExpressionAnchorsMatchLines error:®Error]; NSUInteger numberOfMatches = [regex numberOfMatchesInString:input.text options:NSMatchingAnchored range:NSMakeRange(0, input.text.length)]; // 如果没有匹配,就会错误和NO. if (numberOfMatches == 0) { if (error != nil) { // 先判断error对象是存在的 NSString *description = NSLocalizedString(@"验证失败", @""); NSString *reason = NSLocalizedString(@"输入仅能包字母", @""); NSArray *objArray = [NSArray arrayWithObjects:description, reason, nil]; NSArray *keyArray = [NSArray arrayWithObjects:NSLocalizedDescriptionKey, NSLocalizedFailureReasonErrorKey, nil]; NSDictionary *userInfo = [NSDictionary dictionaryWithObjects:objArray forKeys:keyArray]; *error = [NSError errorWithDomain:InputValidationErrorDomain code:1002 userInfo:userInfo]; //错误被关联到定制的错误代码1002和在InputValidator的头文件中。 } return NO; } return YES; } @end
AlphaInputValidator也是实现了validateInput方法的InputValidator类型。它的代码结构和算法跟NumberInputValidator相似,只是使用了不同的正则表达式,不同错误代码和消息。可以看到两个版本的代码有很多重复。两个算法结构相同,我们可以把这个结构,我们可以把这个结构重构成抽象父类的模板方法(将在下一篇博客中,来进行实现)。 至此,我们已经写好了输入验证器,可以在客户端来使用了,但是UITextField不认识它们,所以我们需要自己的UITextField版本。我们要创建UITextField的子类,其中有一个InputValidator的引用,以及一个方法validate。代码如下:
CustomTextField.h中CustomTextField的类声明
#import <UIKit/UIKit.h> #import "InputValidator.h" @interface CustomTextField : UITextField @property (nonatomic, strong) InputValidator *inputValidator; //用一个属性保持对InputValidator的引用。 - (BOOL)validate; @end CustomTextField有一个属性保持着对InputValidator的引用。当调用它的validate方法时,它会使用这个InputValidator引用,开始进行实际的验证过程。 CustomTextField.m中CustomTextField的实现 #import "CustomTextField.h" @implementation CustomTextField - (BOOL)validate { NSError *error = nil; BOOL validationResult = [_inputValidator validateInput:self error:&error]; if (!validationResult) { // 通过这个例子也让自己明白了,NSError的具体用法。 UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc]initWithTitle:[error localizedDescription] message:[error localizedFailureReason] delegate:nil cancelButtonTitle:@"确定" otherButtonTitles:nil, nil]; [alertView show]; } return validationResult; } @end
validate方法向inputValidator引用发送了[_inputValidator validateInput:self error:&error]消息。CustomTextField无需知道使用的是什么类型的InputValidator以及算法的任何细节,这就是策略模式的好处。对于客户端使用来说,只需要调用validate方法就可以了。因此在将来如果添加了新的InputValidator,客户端不需要做任何的改动的。
下面,我们看下客户端是怎么使用的,代码如下。
#import "ViewController.h" #import "CustomTextField.h" #import "InputValidator.h" #import "NumberInputValidator.h" #import "AlphaInputValidator.h" @interface ViewController () <UITextFieldDelegate> @property (weak, nonatomic) IBOutlet CustomTextField *numberTF; @property (weak, nonatomic) IBOutlet CustomTextField *alphaTF; @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; InputValidator *numberValidator = [[NumberInputValidator alloc] init]; InputValidator *alphaValidator = [[AlphaInputValidator alloc] init]; _numberTF.inputValidator = numberValidator; _alphaTF.inputValidator = alphaValidator; } - (void)didReceiveMemoryWarning { [super didReceiveMemoryWarning]; // Dispose of any resources that can be recreated. } #pragma mark - UITextFieldDelegate - (void)textFieldDidEndEditing:(UITextField *)textField { if ([textField isKindOfClass:[CustomTextField class]]) { [(CustomTextField *)textField validate]; } } @end
可以看出,我们不需要那些条件语句了,相反,我们使用一条简洁得多的语句,实现同样的数据验证。除了上面多了一条确保textField对象的类型是CustomField的额外检查之外,不应再有任何复杂的东西。
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