策略模式是一种行为型设计模式。通过策略模式,可以在运行时修改一个对象的行为。
接下来仍然是通过例子来了解策略模式。比如说内存缓存,这是我们在开发中经常使用的东西,大家应该都有一定的了解,接下来就用内存缓存来说明下如何使用策略模式。
向内存里存东西对于GoLang来说算是比较简单的事情,通过Map
就可以做到,不过还是建议创建一个Cache
struct来稍稍封装一下。不过我们都知道,内存缓存占用的空间是有上限的。当快达到上限时,就需要清理一下缓存中已有的内容。如下是清理缓存的一些常见的算法:
- LRU(Least Recently Used):清理最近使用的最少的那些缓存数据
- FIFO(First In First Out):清理最早放入缓存的那些数据
- LFU(Least Frequently Used):清理使用频率最低的那部分数据
现在的问题是如何将Cache
和清理算法解耦,这样在运行时就可以调整清理缓存的算法了。但也要注意,在添加新的清理算法时,不应该改动Cache
。这时候就需要用到策略模式了。策略模式建议为相同业务的各种算法创建一个算法组,然后将每种算法都封装起来,使之有相同的接口,并且不同算法之间可以互换。清理缓存的算法的接口就可以命名为:evictionAlgo
。
然后将evictionAlgo
接口嵌入Cache
中就可以了。
不同于让Cache
直接自己继承evictionAlgo
接口,现在可以通过evictionAlgo
接口来组装不同的清理算法。因为evictionAlgo
是一个接口,这样在运行的时候就可以将之赋值为LRU、FIFO或LFU,而不需要对Cache
struct做任何调整。
现在捋一下什么时候使用策略模式:
- 当一个对象需要提供不同的行为,而又不想在运行时修改对象时
- 当想在运行时选择不同的行为而又不想写大量的条件语句时
- 当为同一种行为准备了不同的算法时
下面是策略模式的UML类图:
这里是我们当前这个内存缓存案例的UML图:
具体代码如下:
evictionAlgo.go:
type evictionAlgo interface { evict(c *cache) }
lru.go:
import "fmt" type lru struct { } func (l *lru) evict(c *cache) { fmt.Println("Evicting by lru strategy") }
fifo.go:
import "fmt" type fifo struct { } func (l *fifo) evict(c *cache) { fmt.Println("Evicting by fifo strategy") }
lfu.go
import "fmt" type lfu struct { } func (l *lfu) evict(c *cache) { fmt.Println("Evicting by lfu strategy") }
cache.go
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
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") }
执行后的输出内容为:
Evicting by lfu strategy Evicting by lru strategy Evicting by fifo strategy
代码已上传至GitHub: zhyea / go-patterns / strategy-pattern
END!!