Стратегия на Python

Паттерны проектирования / Поведенческие паттерны

from abc import ABC, abstractmethod

class Strategy(ABC):
    @abstractmethod
    def do_operation(self, a, b):
        pass

# ConcreteStrategy
class AddStrategy(Strategy):
    def do_operation(self, a, b):
        return a + b

# ConcreteStrategy
class SubtractStrategy(Strategy):
    def do_operation(self, a, b):
        return a - b

# Context
class Calc:
    def __init__(self):
        self.strategy = object

    def execute(self, a, b):
        if not isinstance(self.strategy, Strategy):
            return 0
        return self.strategy.do_operation(a, b)

    def set_strategy(self, strategy):
        self.strategy = strategy

calc = Calc()
result1 = calc.execute(5, 3)
# result1 is 0

calc.set_strategy(AddStrategy())
result2 = calc.execute(5, 3)
# result2 is 8

calc.set_strategy(SubtractStrategy())
result3 = calc.execute(5, 3)
# result3 is 2

print(f"{result1 = }")
print(f"{result2 = }")
print(f"{result3 = }")

Определяет семейство алгоритмов, инкапсулируя их и позволяя подставлять один вместо другого. Можно менять алгоритм независимо от клиента, который им пользуется.

Задача. Магазин считает стоимость доставки: по весу, по расстоянию или по фиксированной цене. Если один метод держит все способы в цепочке условий, он растёт с каждым новым способом. Правка одного способа может сломать другие, и ни один способ нельзя проверить отдельно.

Идея. Каждый способ сделать работу становится отдельным объектом - стратегией. У всех стратегий одинаковый вид: те же входные данные и тот же тип результата. Объект, которому нужна эта работа, называют контекстом. Он хранит одну стратегию и вызывает её, не зная, какая именно ему досталась. Стратегию выбирает клиентский код и может заменить её в любой момент.

Как читать пример. Каждая конкретная стратегия - это один алгоритм, и все они принимают одинаковые входные данные. Клиентский код выбирает стратегию. Код, который пользуется стратегией, только вызывает её и не знает, какую получил. В большинстве примеров одни и те же два числа дают другой результат после каждой смены стратегии. Большинство из них отвечают и на случай, когда стратегии нет. В некоторых языках стратегия - просто функция.

Когда применять. Стратегия нужна, когда одну работу можно сделать несколькими способами, а выбор зависит от пользователя, данных или настроек. Для одного алгоритма, который не будет меняться, она ни к чему. Стратегия похожа на Состояние, но разница в том, кто делает выбор. Здесь алгоритм выбирает снаружи клиентский код, и стратегии ничего не знают друг о друге. В Состоянии объект сам переходит из состояния в состояние.

Частая ошибка. Заставить контекст проверять, какая стратегия у него в руках. Условия возвращаются, и паттерн теряет смысл. Контекст должен только вызывать стратегию.