策略模式（Strategy）詳解與範例

意圖與要解決的問題

意圖：定義一組演算法，將每個封裝起來，並使它們可以互換。策略讓演算法的變化獨立於使用它的用戶端。它是《設計模式》（Gang of Four，簡稱 GoF）一書中的行為型模式之一，在書中也稱為 Policy。

假設結帳流程要計算運費。標準運送是固定費用，快遞依每公斤計費且較貴，到店取貨則免費。第一版把三個公式全放在同一個方法中，用針對運送類型的 if/else 鏈處理。每新增一個選項，例如合作快遞公司，就得再次修改該方法，而且要測試某一個公式，就得連其他公式一起跑。

有了策略模式，每個公式都成為各自的物件或函式，並有相同的簽章。結帳流程接收所選的策略並呼叫它。新增快遞公司只需新增一個策略；結帳流程不必更動。

結構與參與者

TypeScript 實作

由於函式在 TypeScript 中就是值，最簡單的策略介面就是函式型別。情境是 Checkout 類別。

type Parcel = { weightKg: number; subtotal: number };
type ShippingStrategy = (parcel: Parcel) => number;

const standard: ShippingStrategy = (p) => (p.subtotal >= 50 ? 0 : 4.99);
const express: ShippingStrategy = (p) => 9.99 + 1.5 * p.weightKg;
const pickup: ShippingStrategy = () => 0;

class Checkout {
  constructor(private shipping: ShippingStrategy) {}

  setShipping(strategy: ShippingStrategy) {
    this.shipping = strategy;
  }

  total(parcel: Parcel): number {
    return Math.round((parcel.subtotal + this.shipping(parcel)) * 100) / 100;
  }
}

const parcel = { weightKg: 2, subtotal: 30 };
const checkout = new Checkout(standard);
console.log(checkout.total(parcel)); // 34.99
checkout.setShipping(express);
console.log(checkout.total(parcel)); // 42.99
checkout.setShipping(pickup);
console.log(checkout.total(parcel)); // 30

如果策略需要設定或有多個方法，就改用介面和類別。這個版本也為每個策略附上 UI 可以顯示的名稱：

interface Shipping {
  readonly label: string;
  cost(weightKg: number): number;
}

class Courier implements Shipping {
  readonly label: string;
  constructor(private ratePerKg: number, company: string) {
    this.label = company + " courier";
  }
  cost(weightKg: number) { return this.ratePerKg * weightKg; }
}

const options: Shipping[] = [new Courier(2, "North"), new Courier(3.5, "Fast")];
for (const o of options) console.log(o.label, o.cost(4));
// North courier 8
// Fast courier 14

使用前與使用後

使用前，演算法的選擇被寫死在方法內部：

function shippingCost(type: string, p: Parcel): number {
  if (type === "standard") return p.subtotal >= 50 ? 0 : 4.99;
  else if (type === "express") return 9.99 + 1.5 * p.weightKg;
  else if (type === "pickup") return 0;
  throw new Error("Unknown shipping type " + type);
}
// After: a lookup table of strategies replaces the chain
const strategies: Record<string, ShippingStrategy> = { standard, express, pickup };

這個片段重用了第一個範例中的型別與函式。表格讓選項的集合成為資料而不是程式碼，因此可以由設定建立，或由外掛擴充。

何時使用、何時不用

• 當同一個任務有多種做法，而選擇取決於設定、使用者輸入或資料時使用。
• 用來消除在多個演算法之間做選擇的大型條件區塊。
• 用來單獨測試每個演算法，並讓其他程式碼不必修改情境就能新增演算法。
• 只有一個演算法、也沒有真正需要更換時不要使用。多出來的介面只會平白增加間接層。
• 函式參數已經足夠時就不要建立類別。在 TypeScript 中，傳入函式就是策略的輕量形式。

實際應用

• Array.prototype.sort(compareFn) 以函式接收比較策略，因此同一個排序可以為數字、日期或名稱排序。
• Java 的 Comparator 介面是 Collections.sort 和 List.sort 的策略。
• Passport.js 是 Node.js 的身分驗證中介軟體，它把每種登入方式（本機密碼、OAuth 供應商）稱為策略，讓應用程式自行接上。
• 壓縮與雜湊函式庫讓呼叫端透過共同介面選擇演算法。

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