Към съдържанието
wannacode

Strategy

Накратко: Strategy слага всяко правило (например начин на плащане) в отделен обект зад общ интерфейс, за да добавяш нови правила, без да пипаш кода, който ги ползва.

Проблем

Касата, която знае всеки начин на плащане

Онлайн магазинът приема пет начина на плащане. Наложеният платеж струва 2,50 € повече, ваучерът вади 10 €, банковият превод дава 2% отстъпка, а разсроченото плащане е с 5% оскъпяване. Касата смята сумата така:

static decimal Total(string method, decimal amount)
{
    if (method == "карта")
    {
        return amount;
    }
    else if (method == "наложен платеж")
    {
        return amount + 2.50m;
    }
    else if (method == "ваучер")
    {
        return Math.Max(amount - 10, 0);
    }
    else if (method == "банков превод")
    {
        return amount * 0.98m;
    }
    else if (method == "разсрочено")
    {
        return amount * 1.05m;
    }
    throw new ArgumentException("Непознат начин на плащане: " + method);
}
Console.WriteLine($"Карта: {Total("карта", 80):F2} €");
Console.WriteLine($"Наложен платеж: {Total("наложен платеж", 80):F2} €");
Console.WriteLine($"Ваучер: {Total("ваучер", 80):F2} €");
Console.WriteLine($"Банков превод: {Total("банков превод", 80):F2} €");
Console.WriteLine($"Разсрочено: {Total("разсрочено", 80):F2} €");
Изход
Карта: 80.00 €
Наложен платеж: 82.50 €
Ваучер: 70.00 €
Банков превод: 78.40 €
Разсрочено: 84.00 €

Работи. Но всеки месец идва нов начин, и всеки е нов клон в тази метод. Същата верига има и във фактурата, и в имейла с потвърждението. Някой добавя Apple Pay на две от трите места и клиентът получава имейл с „Непознат начин на плащане“.

Ваучерите вече не са само за 10 €. За да подадеш стойността, методът получава трети параметър, и се сменя всяко място, което я вика, дори за карта, където ваучер няма. Кодът, през който минава всяко плащане, се пипа при всяка промяна.

Идеята

Strategy: правилото отделно, касата пита

Каквото се сменя, е едно нещо: как се смята сумата. Каквото не се сменя, е касата: тя взима сумата, пита и закръгля.

Затова правилото отива в отделен обект. Всички начини имат една обща форма: интерфейс с един метод, който приема сума и връща колко да се плати. Касата пази референция към такъв обект и вика метода, без да знае кой точно е той.

Това е шаблонът Strategy (стратегия). Има три роли:

  • касата държи стратегията и я вика. В книгите това се казва контекст;
  • общата форма: интерфейсът PaymentMethod (в C# IPaymentMethod);
  • конкретните стратегии: по един клас за всеки начин.

Нов начин е нова стратегия. Касата не се пипа.

Виж го

Касата и три начина

Общата форма:

interface IPaymentMethod
{
    decimal Total(decimal amount);
}
Три начина, всеки в свой клас. Ваучерът има поле със стойността си, затова стойността идва в конструктора, а не като параметър на всеки:
class Card : IPaymentMethod
{
    public decimal Total(decimal amount)
    {
        return amount;
    }
}


class CashOnDelivery : IPaymentMethod
{
    public decimal Total(decimal amount)
    {
        return amount + 2.50m;
    }
}


class Voucher : IPaymentMethod
{
    private decimal value;


    public Voucher(decimal value)
    {
        this.value = value;
    }


    public decimal Total(decimal amount)
    {
        return Math.Max(amount - value, 0);
    }
}
Касата пази стратегията в свойството Method и смята с нея. Присвояване на Method я сменя:
class Checkout
{
    public IPaymentMethod Method { get; set; }


    public Checkout(IPaymentMethod method)
    {
        Method = method;
    }


    public decimal Total(decimal amount)
    {
        return Math.Round(Method.Total(amount), 2);
    }
}
var checkout = new Checkout(new Card());
Console.WriteLine($"Карта: {checkout.Total(80):F2} €");


checkout.Method = new CashOnDelivery();
Console.WriteLine($"Наложен платеж: {checkout.Total(80):F2} €");


checkout.Method = new Voucher(10);
Console.WriteLine($"Ваучер: {checkout.Total(80):F2} €");
Изход
Карта: 80.00 €
Наложен платеж: 82.50 €
Ваучер: 70.00 €

var checkout = new Checkout(new Card());
Console.WriteLine($"Карта: {checkout.Total(80):F2} €");


checkout.Method = new CashOnDelivery();
Console.WriteLine($"Наложен платеж: {checkout.Total(80):F2} €");


checkout.Method = new Voucher(10);
Console.WriteLine($"Ваучер: {checkout.Total(80):F2} €");
Стъпка по стъпка, с думи
  1. Касата получава карта: полето Method сочи обекта Card.
  2. total(80): касата не знае кой е начинът. Само пита стратегията колко е сумата и получава 80.00.
  3. Нов начин. Свойството Method насочва полето към обекта CashOnDelivery. В Checkout не се пипа нито ред.
  4. Същото total(80), друг отговор: 82.50.
  5. Ваучер за 10: обект със свое поле value. Старите стратегии вече никой не ги сочи.
  6. Ваучерът вади 10: 70.00. Три начина, а касата е същият обект със същия код през цялото време.

Касата е един обект с един код през цялата програма. Сменя се само това, към което сочи полето.

Виж го

Нов начин, без да пипаш касата

Банковият превод и разсроченото плащане идват като два нови класа:

class BankTransfer : IPaymentMethod
{
    public decimal Total(decimal amount)
    {
        return amount * 0.98m;
    }
}


class Installments : IPaymentMethod
{
    public decimal Total(decimal amount)
    {
        return amount * 1.05m;
    }
}
var checkout = new Checkout(new BankTransfer());
Console.WriteLine($"Банков превод: {checkout.Total(80):F2} €");


checkout.Method = new Installments();
Console.WriteLine($"Разсрочено: {checkout.Total(80):F2} €");
Изход
Банков превод: 78.40 €
Разсрочено: 84.00 €

В касата не е сменен нито ред. Не може да счупиш картата, докато добавяш превод, защото кодът на картата не е пред теб.

Има и още нещо. Ако новият клас забрави метода или го напише с грешно име, програмата не се компилира:

class Installments : IPaymentMethod
{
    public decimal Totl(decimal amount)
    {
        return amount * 1.05m;
    }
}
Грешка
error CS0535: 'Installments' does not implement interface member 'IPaymentMethod.Total(decimal)'

При веригата от if грешно име на начина се вижда чак когато клиент го избере.

Виж го

Кой начин избира клиентът

Клиентът пише начина като текст. Веригата от if, която избираше правилото, става таблица: име → стратегия.

var methods = new Dictionary<string, IPaymentMethod>
{
    ["карта"] = new Card(),
    ["наложен платеж"] = new CashOnDelivery(),
    ["ваучер"] = new Voucher(10),
};


string choice = Console.ReadLine();
if (methods.TryGetValue(choice, out IPaymentMethod method))
{
    var checkout = new Checkout(method);
    Console.WriteLine($"{choice}: {checkout.Total(80):F2} €");
}
else
{
    Console.WriteLine("Няма такъв начин на плащане: " + choice);
}
Вход
наложен платеж
Изход
наложен платеж: 82.50 €

Непознат начин не стига до касата:

Вход
PayPal
Изход
Няма такъв начин на плащане: PayPal

Изборът пак е на едно място, но вече е данни. Нов начин е нов ред в таблицата и нов клас.

По-точно, за любопитните

Ламбда не може да се подаде там, където се иска интерфейс: C# дава грешка CS1660 (виж урока „Шаблони за дизайн“ от модул „Модерен C#“). Ако стратегията е една функция, C# има делегата Func<decimal, decimal>, и касата може да пази него вместо интерфейс. Интерфейсът си заслужава, когато стратегията има свое поле (ваучерът), име или повече от един метод.

Пробвай

Предвиди изхода

Поръчката е за 8 €, а ваучерът е за 10 €. После касата минава на наложен платеж. Какво печата програмата?

var checkout = new Checkout(new Voucher(10));
Console.WriteLine($"{checkout.Total(8):F2} €");


checkout.Method = new CashOnDelivery();
Console.WriteLine($"{checkout.Total(8):F2} €");
Отговор

Пробвай

Намери грешката

Ваучерът трябва да се използва веднъж. Някой го „изхабява“ още в стратегията:

class Voucher : IPaymentMethod
{
    private decimal value;


    public Voucher(decimal value)
    {
        this.value = value;
    }


    public decimal Total(decimal amount)
    {
        decimal result = Math.Max(amount - value, 0);
        value = 0;
        return result;
    }
}
var checkout = new Checkout(new Voucher(10));
Console.WriteLine($"Преглед на поръчката: {checkout.Total(80):F2} €");
Console.WriteLine($"Плащане: {checkout.Total(80):F2} €");
Изход
Преглед на поръчката: 70.00 €
Плащане: 80.00 €

Прегледът показа 70 €, а плащането поиска 80 €. На кой ред е грешката?

Избери реда с грешката.

Идеята

Кога не ти трябва

Strategy има цена: интерфейс и по клас за всеки вариант, вместо един if. Не си струва, когато:

  • вариантите са два и не се сменят. „С ДДС или без“ е един if;
  • правилото се ползва на едно място и никой не го пипа;
  • има само една стратегия „за всеки случай“. Интерфейс с една имплементация е код, който трябва да четеш, без да ти дава нищо.

Струва си, когато вариантите растат, сменят се по време на работа (клиентът избира) или различни части от програмата искат различни правила.

Упражнение

Apple Pay, без да пипаш касата

Реши задачата в редактора си.

Apple Pay. Магазинът добавя Apple Pay с такса 1% от сумата. Добави клас ApplePay и плати с него поръчка за 80 €. Касата и другите начини не се пипат.

Изход
Apple Pay: 80.80 €

Още задачи

  • Безплатен наложен платеж над 100 €. Направи стратегия за наложен платеж, която не взима 2,50 € при поръчка над 100 €. Пусни я с 80 € и със 120 €.
  • Начинът от входа. Добави банковия превод и разсроченото плащане в таблицата от картата „Кой начин избира клиентът“. Прочети и сумата от входа.
  • Подаръчна карта с баланс. Картата има баланс 50 €: плаща колкото може, а останалото е с карта. Помисли къде се записва новият баланс. Стратегията ли го сменя, или поръчката след плащането?

Тест

Провери се

1. Магазинът добавя плащане с Apple Pay. Какво пишеш при Strategy?
2. Какво пази касата при Strategy?
3. Стратегията за ваучер нулира стойността си при всяко извикване на total. Касата пита веднъж за прегледа и веднъж за плащането. Какво става?
4. Кога Strategy не ти трябва?

Създаден от Иво Гергов като част от кампанията на Evo Tech за достъпно обучение по програмиране ·