在软件工程领域，设计模式是解决常见问题的通用解决方案，它们可以帮助开发者写出更加清晰、可维护和可扩展的代码。代理模式和策略模式是其中两种重要的设计模式，它们在企业级应用中尤为关键。本文将深入探讨这两种模式，并提供实际案例以帮助读者更好地理解它们。

代理模式

1. 什么是代理模式？

代理模式是一种结构型设计模式，它为其他对象提供一种代理以控制对这个对象的访问。代理模式可以在不修改原始对象的情况下，为对象提供额外的控制。

2. 代理模式的结构

  • Subject（主题）：定义了代理和真实对象的接口。
  • Proxy（代理）：实现了Subject接口，并持有一个真实对象的引用。
  • RealSubject（真实主题）：实现了Subject接口，是代理所代表的真实对象。

3. 代理模式的用例

假设我们有一个打印机的对象，我们希望提供一个打印机的代理，以便在打印之前可以检查打印机的状态。

class Printer:
    def print_document(self):
        print("Printing document...")

class PrinterProxy:
    def __init__(self):
        self.real_printer = Printer()

    def print_document(self):
        if self.real_printer.is_available():
            self.real_printer.print_document()
        else:
            print("Printer is not available.")

class PrinterStatus:
    def is_available(self):
        # 检查打印机状态
        return True

# 使用代理
printer_proxy = PrinterProxy()
printer_proxy.print_document()

策略模式

1. 什么是策略模式？

策略模式是一种行为型设计模式，它定义了一系列算法，将每个算法封装起来，并使它们可以互换。策略模式让算法的变化独立于使用算法的客户。

2. 策略模式的结构

  • Context（环境类）：维护一个策略对象的引用，并负责初始化策略对象。
  • Strategy（策略接口）：定义所有支持的算法的公共接口。
  • ConcreteStrategy（具体策略类）：实现Strategy接口，定义所有支持的算法。

3. 策略模式的用例

假设我们有一个计算折扣的策略，不同的折扣策略可以应用于不同的客户。

class DiscountStrategy:
    def calculate_discount(self, price):
        pass

class PercentageDiscount(DiscountStrategy):
    def __init__(self, percentage):
        self.percentage = percentage

    def calculate_discount(self, price):
        return price * self.percentage

class FixedDiscount(DiscountStrategy):
    def __init__(self, amount):
        self.amount = amount

    def calculate_discount(self, price):
        return self.amount

class OrderContext:
    def __init__(self, strategy):
        self.strategy = strategy

    def calculate_total(self, price):
        return price - self.strategy.calculate_discount(price)

# 使用策略
percentage_strategy = PercentageDiscount(0.1)
fixed_strategy = FixedDiscount(10)

order_context = OrderContext(percentage_strategy)
print(order_context.calculate_total(100))  # 输出 90

order_context.strategy = fixed_strategy
print(order_context.calculate_total(100))  # 输出 90

总结

代理模式和策略模式是软件设计中非常重要的模式，它们能够帮助我们更好地组织代码，提高系统的灵活性和可扩展性。通过本文的讨论，我们希望读者能够对这些模式有更深入的理解，并在实际项目中灵活运用。