Каковы преимущества и недостатки паттерна проектирования «Стратегия»?

Паттерн «Стратегия» (Strategy) — это поведенческий паттерн проектирования, который позволяет определять семейство алгоритмов, инкапсулировать каждый из них в отдельный класс и делать их взаимозаменяемыми. Это позволяет алгоритму изменяться независимо от клиентов, которые его используют.

Преимущества:

• Устранение условных операторов: Заменяет множественные условные конструкции (if/else, switch) полиморфизмом, делая код более чистым, легко читаемым и расширяемым.
• Гибкость и расширяемость: Позволяет легко добавлять новые стратегии (алгоритмы) без изменения существующего клиентского кода или других стратегий, следуя принципу открытости/закрытости (Open/Closed Principle).
• Изоляция логики алгоритмов: Каждый алгоритм инкапсулируется в свой собственный класс, что соответствует принципу единственной ответственности (SRP) и улучшает модульность и читаемость кода.
• Упрощение тестирования: Каждую стратегию можно тестировать независимо от контекста, что упрощает процесс отладки и верификации корректности реализации.

Недостатки:

• Увеличение количества классов: Для каждого алгоритма требуется отдельный класс, что может привести к разрастанию кодовой базы, особенно при большом количестве простых стратегий, и усложнить навигацию по проекту.
• Клиент должен знать о стратегиях: Клиентский код должен быть осведомлен о существовании различных стратегий и уметь выбрать подходящую, что может усложнить его логику и увеличить связанность.
• Избыточность для простых алгоритмов: Для очень простых алгоритмов, которые редко меняются, использование паттерна Стратегия может быть избыточным и приводить к ненужному усложнению архитектуры без существенных преимуществ.

Пример реализации паттерна Стратегия для различных способов оплаты:

from abc import ABC, abstractmethod

# Интерфейс стратегии
class PaymentStrategy(ABC):
    @abstractmethod
    def pay(self, amount: float):
        pass

# Конкретные стратегии
class CreditCardPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount: float):
        print(f"Оплата {amount:.2f} USD через кредитную карту.")

class PayPalPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount: float):
        print(f"Оплата {amount:.2f} USD через PayPal.")

class BitcoinPayment(PaymentStrategy):
    def pay(self, amount: float):
        print(f"Оплата {amount:.2f} USD через Bitcoin кошелек.")

# Контекст, использующий стратегию
class PaymentContext:
    def __init__(self, strategy: PaymentStrategy):
        self._strategy = strategy

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

    def execute_payment(self, amount: float):
        print("Выполнение платежа...")
        self._strategy.pay(amount)

# Использование паттерна
context = PaymentContext(CreditCardPayment())
context.execute_payment(100.50)

context.set_strategy(PayPalPayment())
context.execute_payment(25.00)

context.set_strategy(BitcoinPayment())
context.execute_payment(500.75)

Паттерн Стратегия особенно полезен, когда у вас есть несколько вариантов поведения для одного и того же действия, и вы хотите легко переключаться между ними или добавлять новые без изменения основного кода.