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策略

Go 策略模式讲解和代码示例

策略是一种行为设计模式 它将一组行为转换为对象 并使其在原始上下文对象内部能够相互替换

原始对象被称为上下文 它包含指向策略对象的引用并将执行行为的任务分派给策略对象 为了改变上下文完成其工作的方式 其他对象可以使用另一个对象来替换当前链接的策略对象

概念示例

思考一下构建内存缓存的情形 由于处在内存中 故其大小会存在限制 在达到其上限后 一些条目就必须被移除以留出空间 此类操作可通过多种算法进行实现 一些流行的算法有

  • 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

问题在于如何将我们的缓存类与这些算法解耦 以便在运行时更改算法 此外 在添加新算法时 缓存类不应改变

这就是策略模式发挥作用的场景 可创建一系列的算法 每个算法都有自己的类 这些类中的每一个都遵循相同的接口 这使得系列算法之间可以互换 假设通用接口名称为 eviction­Algo移除算法 

现在 我们的主要缓存类将嵌入至 eviction­Algo接口中 缓存类会将全部类型的移除算法委派给 eviction­Algo接口 而不是自行实现 鉴于 eviction­Algo是一个接口 我们可在运行时将算法更改为 LRU FIFO 或者 LFU 而不需要对缓存类做出任何更改

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: 背景

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: 客户端代码

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.txt: 执行结果

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

策略在其他编程语言中的实现

Java 策略模式讲解和代码示例 C# 策略模式讲解和代码示例 C++ 策略模式讲解和代码示例 PHP 策略模式讲解和代码示例 Python 策略模式讲解和代码示例 Ruby 策略模式讲解和代码示例 Swift 策略模式讲解和代码示例 TypeScript 策略模式讲解和代码示例