我的实用设计模式之关于Policy-based design

以下文章为Policy-based design的想法，不是经典的Strategy模式。

 

Strategy模式是应用比较广泛的模式之一，在我没有系统学习设计模式之前，我就一直使用该模式的思想进行设计。我想从一个例子来讲述该模式，假设有一个PDA的订餐系统，前端是Windows Mobile，后端为Web服务。服务员的PDA可以做以下三种操作，1.使用用户名密码登录到系统中。2.帮客户点菜下订单。3.对用餐结帐。前端不包含business logic，只是把请求通过WebService发送到后台。后台负责接收，处理请求，并回应处理结果。前后台通信可以通过webservice，remoting，WCF甚至socket进行通信，但这不是这篇文章讨论的内容，文章主要关注后台的设计。最直观简单的设计就是一个函数处理一种请求，实现如下：

public enum RequestType
{
        Login,
        Order,
        Payment
}

public bool ProcessRequest(RequestType type, DataSet ds)
{
    switch (type)
    {
        case RequestType.Login:
            return ProcessLogin(ds);
            break;
        case RequestType.Order:
            return ProcessOrder(ds);
            break;
        case RequestType.Payment:
            return ProcessPayment(ds);
            break;
    }
}

但是，我们来闻闻这段代码的臭味道，大量使用switch，如果要增加请求处理，就需要增加case语句。所以我们使用strategy模式进行重构。在具体应用之前先简单介绍一下strategy模式的一般实现。

 

Strategy定义父类的算法接口，所有子类都必须实现该接口，Context负责管理管理各个Strategy。Client不需要关心Strategy以及其子类的具体算法实现，只是把请求交给Context进行处理。

在我们的情景下，Stragtegy模式的现实如下：

    public enum RequestType
    {
        Login,
        Order,
        Payment
    }

    public interface RequestHandler
    {
        bool ProcessRequest(DataSet ds);
    }

    public class LoginHandler : RequestHandler
    {
        public bool ProcessRequest(DataSet ds)
        {
            //longin to the system
            return true;
        }
        
    }

    public class OrderHandler : RequestHandler
    {
        public bool ProcessRequest(DataSet ds)
        {
            //make an order
            return true;
        }

    }

    public class PaymentHandler : RequestHandler
    {
        public bool ProcessRequest(DataSet ds)
        {
            //make a payment 
            return true;
        }

    }

    public sealed class RequestManager
    {
        private Dictionary<RequestType, RequestHandler> handlers;

        public RequestManager()
        {
            handlers = new Dictionary<RequestType, RequestHandler>();

            //it can use factory pattern here.
            handlers[RequestType.Login] = new LoginHandler();
            handlers[RequestType.Order] = new OrderHandler();
            handlers[RequestType.Payment] = new PaymentHandler();
        }

        public bool Process(RequestType type, DataSet ds)
        {
            if(handlers.ContainsKey(type))
            {
                return handlers[type].ProcessRequest(ds);
            }
            return false;
        }
    }

 

在Strategy模式的定义里面，Strategy抽象类定义要实现的算法接口，我认为应用范围不仅仅在算法，只要有共同点操作就可以定义这样的接口，定义这个接口的目的是制定一个契约，子类必须实现这个接口，也就是必须厉行这个契约。在我们的案例里面RequestHandler就是Strategy父类，这里可以定义为interface或者abstract class，这视乎于RequestHandler是否有子类共同的逻辑，如果有共同逻辑就定义为abstract class，把共同逻辑封装到protected的成员里面，没有就定义成interface。LoginHandler，OrderHandler和PaymentHandler等为RequestHandler的子类，他们必须实现ProcessRequest方法。RequestManager为Handlers的管理类，他管理着请求类型和处理类的映射关系，client只要调用RequestManager的Process进行处理，不用关心具体的处理类。Strategy很适合于编写framework，framework把总统的处理流程规定好，具体的交易流程根据interface来实现具体的处理类。例如我们这个系统扩展一下，规定每笔交易都需要操作数据库，写文件日志，进行侦听三步操作，那么可以定义三个处理的接口，每个处理类都需要实现相应的接口来满足总体流程。

当新增加交易请求处理类的时候，也必须实现OperateDB,Log和Audit接口。这样framework和具体业务流程就分开了。

Strategy模式应用广泛，不仅仅用于请求的处理，可以用于有共同的Input，共同的Output，使用不同的处理算法来处理的情景，这里共同的Input和共同的Output可以指使用共同的父类作为Input或者output，例如下面是一个网络监控系统中的告警处理引擎（Alarm analysis engine），Input是采集于网络的源数据（Raw Data），Output是相应的告警对象。

    public enum NetworkEquimentType
    {
        Router,
        Switch
    }

    //Input
    public abstract class RawData
    {
        public NetworkEquimentType Type { get; set; }
        public string Data { get; set; }
    }

    public class RouterData : RawData
    {
        //specific properties
        public string RouterName { get; set; }
    }

    public class SwitchData : RawData
    {
        //specific properties
        public string SwitchName { get; set; }
    }

    //Output
    public class Alarm
    {
        public int Level { get; set; }
        public int Type { get; set; }
    }

    public class RouterAlarm : Alarm
    {
        //specific properties
        public string RouterName { get; set; }
    }

    public class SwitchAlarm : Alarm
    {
        //specific properties
        public string SwitchName { get; set; }
    }

    //Strategy
    public interface AlarmHandler
    {
        Alarm AnalyseRowData(RawData rd);
    }

    public class RouterAlarmHandler : AlarmHandler
    {
        public Alarm AnalyseRowData(RawData rd)
        {
            RouterData routerData = rd as RouterData;
            RouterAlarm ra = new RouterAlarm();
            return ra;
        }
        
    }

    public class SwitchAlarmHandler : AlarmHandler
    {
        public Alarm AnalyseRowData(RawData rd)
        {
            SwitchData switchData = rd as SwitchData;
            SwitchAlarm sa = new SwitchAlarm();
            return sa;
        }
    }

 

Strategy这种设计思想应用十分广泛，在纯C的世界，可以使用表驱动来实现Strategy，在C++的世界可以使用纯OO实现，也可以使用模板实现所谓的Policy-based design，这是Loki库的基础。

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