[30天快速上手TDD][Day 17]Refactoring - Strategy Pattern
前言
在上篇文章中，我們將各個物流商的物件，抽象化出來一個物流商的介面，這個介面提供了當下頁面物件所需要的功能：
- 計算運費
- 取得運費結果
- 取得物流商名稱
雖然頁面物件仍與物流商物件直接相依，但在 context 端已經是「使用介面」，而不管各物流商物件背後的實作了。
這篇文章，標題雖然帶著「Strategy Pattern」，也就是策略模式，但不熟 Design Patterns 的讀者朋友不用擔心，保持著心中無招即可。我們只需要把程式碼的壞味道用最自然的方式重構，您就會體會到 Strategy Pattern 的樣子、目的、用法， Strategy Pattern 將會自動的浮現出來。
記得，雖是心中無招，但仍有心法，也就是 OO 的 SOLID 原則，是我們重構的底限。
只是重構一個判斷式，把一樣的東西留著，不一樣的東西抽成 function ，我想... 3 分鐘應該還是很夠用了
目前的程式碼
為方便閱讀重構前後的程式碼比較，這邊先列出截至目前為止，我們的頁面程式碼如下所示：
protected void btnCalculate_Click(object sender, EventArgs e)
{
//若頁面通過驗證
if (this.IsValid)
{
//取得畫面資料
var product = this.GetProduct();
var companyName = "";
double fee = 0;
//選黑貓，計算出運費
if (this.drpCompany.SelectedValue == "1")
{
//計算
//BlackCat blackCat = new BlackCat() { ShipProduct = product };
//blackCat.Calculate();
//companyName = blackCat.GetsComapanyName();
//fee = blackCat.GetsFee();
ILogistics logistics = new BlackCat() { ShipProduct = product };
logistics.Calculate();
companyName = logistics.GetsComapanyName();
fee = logistics.GetsFee();
}
//選新竹貨運，計算出運費
else if (this.drpCompany.SelectedValue == "2")
{
//計算
//Hsinchu hsinchu = new Hsinchu() { ShipProduct = product };
//hsinchu.Calculate();
//companyName = hsinchu.GetsComapanyName();
//fee = hsinchu.GetsFee();
ILogistics logistics = new Hsinchu() { ShipProduct = product };
logistics.Calculate();
companyName = logistics.GetsComapanyName();
fee = logistics.GetsFee();
}
//選郵局，計算出運費
else if (this.drpCompany.SelectedValue == "3")
{
//計算
//PostOffice postOffice = new PostOffice() { ShipProduct = product };
//postOffice.Calculate();
//companyName = postOffice.GetsComapanyName();
//fee = postOffice.GetsFee();
ILogistics logistics = new PostOffice() { ShipProduct = product };
logistics.Calculate();
companyName = logistics.GetsComapanyName();
fee = logistics.GetsFee();
}
//發生預期以外的狀況，呈現警告訊息，回首頁
else
{
var js = "alert('發生不預期錯誤，請洽系統管理者');location.href='http://tw.yahoo.com/';";
this.ClientScript.RegisterStartupScript(this.GetType(), "back", js, true);
}
//呈現結果
this.SetResult(companyName, fee);
}
}
回顧
重構到這，其實已經很充足了，職責已經分離，也透過介面來降低耦合，也有對應的整合測試與單元測試。
不過如同一開始重構的時機點所說，當我們為了需求或 bug 而修改功能時，其實可以再思考一下，這樣類似的需求會不會再發生。這樣的情況，有沒有合適的 pattern 可以解決我們的需求與問題。
首先切換回人話模式，眼前的功能需求，用人話來描述就是：『不同物流商，使用對應的計價方法』。用 Design Pattern 的用詞來說，就是：『根據條件，決定對應的演算法』。也就是策略模式（strategy pattern）。
雖然提到了策略模式，但不熟 Design Patterns 的讀者朋友不用擔心，我們只需要把程式碼的壞味道用最自然的方式重構，您就會體會到 Strategy Pattern 的樣子、目的、用法， Strategy Pattern 將會自動的浮現出來。
重構第九式：運用Design Pattern-策略模式
上面已經提到了，這段程式碼一言以蔽之，就是「不同物流商，使用對應的計價方法」，讓我們回過頭來看現在的程式碼，有哪些部分是相同的，哪些部分是不同的，如下圖所示：
可以看到經過抽象地使用介面之後，紅色方塊中的程式碼，已經是一模一樣了。不同的部分，是黃色方塊中的程式碼，也就是上面人話描述的「選擇不同物流商時，要使用不同的計價方法」。
如同 DRY (Don't Repeat Yourself) 設計原則所說，在設計系統時，應避免同樣一樣事，卻有著重複的程式碼的情況。一式多份，代表需求異動時，需要變更多份，代表不符合單一職責原則（SRP），也代表著可能會有漏改的情況。
以這例子來說，聰明如各位讀者，肯定知道，怎麼把相同的部分與不同的部分，抽到一個 function 中，只需要讓不同的部分變成參數傳入即可。
重構後的程式碼如下所示：
protected void btnCalculate_Click(object sender, EventArgs e)
{
//若頁面通過驗證
if (this.IsValid)
{
//取得畫面資料
var product = this.GetProduct();
var companyName = "";
double fee = 0;
////選黑貓，計算出運費
//if (this.drpCompany.SelectedValue == "1")
//{
// //計算
// //BlackCat blackCat = new BlackCat() { ShipProduct = product };
// //blackCat.Calculate();
// //companyName = blackCat.GetsComapanyName();
// //fee = blackCat.GetsFee();
// ILogistics logistics = new BlackCat() { ShipProduct = product };
// logistics.Calculate();
// companyName = logistics.GetsComapanyName();
// fee = logistics.GetsFee();
//}
////選新竹貨運，計算出運費
//else if (this.drpCompany.SelectedValue == "2")
//{
// //計算
// //Hsinchu hsinchu = new Hsinchu() { ShipProduct = product };
// //hsinchu.Calculate();
// //companyName = hsinchu.GetsComapanyName();
// //fee = hsinchu.GetsFee();
// ILogistics logistics = new Hsinchu() { ShipProduct = product };
// logistics.Calculate();
// companyName = logistics.GetsComapanyName();
// fee = logistics.GetsFee();
//}
////選郵局，計算出運費
//else if (this.drpCompany.SelectedValue == "3")
//{
// //計算
// //PostOffice postOffice = new PostOffice() { ShipProduct = product };
// //postOffice.Calculate();
// //companyName = postOffice.GetsComapanyName();
// //fee = postOffice.GetsFee();
// ILogistics logistics = new PostOffice() { ShipProduct = product };
// logistics.Calculate();
// companyName = logistics.GetsComapanyName();
// fee = logistics.GetsFee();
//}
////發生預期以外的狀況，呈現警告訊息，回首頁
//else
//{
// var js = "alert('發生不預期錯誤，請洽系統管理者');location.href='http://tw.yahoo.com/';";
// this.ClientScript.RegisterStartupScript(this.GetType(), "back", js, true);
//}
ILogistics logistics = this.GetILogistics(this.drpCompany.SelectedValue, product);
if (logistics != null)
{
logistics.Calculate();
companyName = logistics.GetsComapanyName();
fee = logistics.GetsFee();
//呈現結果
this.SetResult(companyName, fee);
}
else
{
var js = "alert('發生不預期錯誤，請洽系統管理者');location.href='http://tw.yahoo.com/';";
this.ClientScript.RegisterStartupScript(this.GetType(), "back", js, true);
}
}
}
/// <summary>
/// 將ILogistics的instance，交給工廠來決定
/// </summary>
/// <param name="p"></param>
/// <param name="product"></param>
/// <returns></returns>
private ILogistics GetILogistics(string company, Product product)
{
if (company == "1")
{
return new BlackCat() { ShipProduct = product };
}
else if (company == "2")
{
return new Hsinchu() { ShipProduct = product };
}
else if (company == "3")
{
return new PostOffice() { ShipProduct = product };
}
else
{
return null;
}
}相同的部分，也就是頁面（在這為 context ，使用場景端）所關心的職責，如下圖所示：
讀者朋友們，從程式碼去閱讀這個計算運費按鈕的邏輯，去體會一下，程式碼會說話的感覺：
- 如果頁面 Validation 通過驗證
- 取得頁面上商品資訊
- 取得對應的物流商
- 請物流商計算運費
- 取得物流商名稱
- 取得運費結果
- 將名稱與運費結果呈現到頁面上
不同的部分，則是要想辦法限縮到最小範圍，也就是：究竟這個條件，只會影響哪些東西不同。相同的部分，請放到判斷式以外。如下圖所示：
不同的部分，指的是「畫面上選擇哪一間物流商」，而這個判斷，只會影響要使用哪一個物流商物件。而所有的物流商物件，都符合「物流商介面」（不論是繼承或實作，都是 Is-A 的關係）。
到這邊，就只是透過一個 function ，將不同的部分放到參數中，以決定回傳哪一個物流商物件。相同的部分，則放到判斷式之外，用來描述 context 的流程與商業邏輯。
恭喜您，這就是策略模式。
如 wiki 上的描述：
the strategy pattern (also known as the policy pattern) is a particular software design pattern, whereby algorithms can be selected at runtime.
也就是，在執行階段時，可以依據不同情況選擇不同的演算法。
來看一下 wiki 上 strategy pattern 的 class diagram :
在這個例子裡，我們的程式碼若畫成 class diagram ，就是按照這樣的 pattern 所設計。如下圖所示：
小結
策略模式，難嗎？如果您已經把程式碼重構成這副模樣，相信我，你真的不必懂「策略模式」這四個字。因為我們重構用的就只是最基本的物件導向精神與設計原則。
但，這也不代表著開發人員就不需要瞭解或學習設計模式。設計模式，就像 UML 一樣，除了可以拿來當作特定類型問題的 guidance 藍圖，也很常拿來溝通。當開發人員或分析設計人員，針對某一個情境、需求或問題時，可能只需要用「策略模式」四個字，就可以讓每個人心裡面有著基本的 class model ，並快速的 mapping 到眼前的情境。
想像一下，以這例子，每個人眼前面對的是重構前的程式碼，一個人提出：我們可以透過「策略模式」來重構，來把重複的程式碼降到最低，職責分離，並且對擴充開放，對修改封閉。這時，如果學習並瞭解過策略模式，大家腦袋裡基本上就會把頁面放到 context ，把抽象職責相同的部分淬練出一個介面，讓每個物件不同的實作細節封裝起來，頁面只需要透過介面，就能保持一致。
心中無招，就能不被設計模式的框框給設限住。但無招不代表亂七八糟，而是掌握最基本的精神、原則，針對眼前的問題，使用者的需求來解決。
建議
讀者朋友可以試試，當碰到一個問題或需求時，先別去尋找哪一個 pattern 適用，而是透過這一系列的方式，先動手重構。直到您覺得重構完成了，接著去看這樣的問題，適合用哪一種 pattern ，接著比對您的設計與 GoF 原生的 design pattern ，有何異同。
接著用心去體會，不同的地方，是否屬於自己情境或問題下，需客製化或變形的部分。還是單純設計的冗贅，不夠精簡、精準。
如果是後者，恭喜你，你趁機學到了自己之前的盲點，再下一次的需求，您就更能使出 pattern 中的精妙之處。
如果是前者，恭喜你，您可以理解在自己的問題領域中，除了最原生的問題解決了，還更彈性地符合了使用者的需求。
去體會箇中差異，才能活學活用。設計模式，只是一些常見的問題領域，所衍生出常見的模式解決方式，它是一種最普遍、最抽象、最基礎的解決方式，不要去強求自己的設計所產生出來的 class diagram 一定要跟原著或 wiki 上圖形一模一樣，但絕對要能清楚說出來，為何不一樣。
最後，在重構中設計模式的確是一種很方便、快速、好用的手法，但這邊要強調的是，開發人員應該要能由需求、問題、 legacy code 當出發點，在重構的過程中，實踐並體會出，由原始程式碼演變成某一種或多種設計模式所搭配設計的最終結果。如此一來，您才真的能體會到設計模式的髓。（因為設計模式的演變過程，絕大部分也正是從重構而來）
當您已經能完全體會且累積了許多相同問題領域的重構手法後，面對這篇文章範例這類的問題，心中無想，就會自然而然的使出策略模式來解決。
最後搞笑一下，下面是大家很熟稔的一段台詞：
張三豐：無忌，你有九陽神功護體，學什麼武功都特別快，太極拳只重其義，不重其招，你忘記所有招式，就練成太極拳了！
張三豐：你記住了沒有？
張無忌：沒記住！
張三豐：這套叫什麼拳？
張無忌：不知道！
張三豐：你老爸姓什麼呢？
張無忌：我忘了！
張三豐：好！你只要記住把這兩渾蛋打成廢人就行了！
(圖片來源：youtube: http://www.youtube.com/watch?v=FaGUA-hUsys)
基本上就是這樣，物件導向的基本意義、目的、精神與原則，就像這邊的九陽神功，有九陽神功護體，學什麼 pattern 都快。
不必強記這是什麼 pattern ，只要記得：可以解決你的問題，滿足使用者的需求就行了！
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