Шаблон Strategy

Часть раздела Объектно-ориентированное программирование путешествия по Swift на Coddy. Урок 45 из 57.

Паттерн стратегия помещает каждый вариант алгоритма в собственный тип, реализующий общий протокол. Код, который его использует, хранит стратегию и может заменять её во время выполнения:

protocol ShippingStrategy {
    func cost(weight: Int) -> Int
}
struct Standard: ShippingStrategy { func cost(weight: Int) -> Int { 5 + weight } }
struct Express: ShippingStrategy { func cost(weight: Int) -> Int { 15 + weight * 2 } }

struct Checkout {
    var shipping: any ShippingStrategy
    func total(price: Int, weight: Int) -> Int { price + shipping.cost(weight: weight) }
}

var c = Checkout(shipping: Standard())
print(c.total(price: 100, weight: 3))
c.shipping = Express()
print(c.total(price: 100, weight: 3))

Вывод:

108
121

В Swift замыкания часто достаточно для стратегии с одним методом. Тип хранит функцию и вызывает её:

struct Sorter {
    var rule: (String, String) -> Bool
    func sort(_ words: [String]) -> [String] { words.sorted(by: rule) }
}

let words = ["banana", "kiwi", "apple"]
var s = Sorter(rule: <)
print(s.sort(words))
s.rule = { $0.count < $1.count }
print(s.sort(words))

Результат:

["apple", "banana", "kiwi"]
["kiwi", "apple", "banana"]

Стратегия заменяет switch внутри алгоритма. Новые варианты становятся новыми типами (или замыканиями), а код, который их использует, остаётся неизменным:

// без стратегии: каждая новая опция изменяет эту функцию
func cost(kind: String, weight: Int) -> Int {
    switch kind { case "standard": return 5 + weight; default: return 15 + weight * 2 }
}
// со стратегией: Checkout никогда не изменяется
struct Overnight: ShippingStrategy { func cost(weight: Int) -> Int { 40 } }

Стратегии можно выбирать на основе данных, например настройки пользователя, с помощью небольшой фабрики:

protocol Discount { func apply(_ price: Int) -> Int }
struct NoDiscount: Discount { func apply(_ p: Int) -> Int { p } }
struct Percent: Discount { let rate: Int; func apply(_ p: Int) -> Int { p - p * rate / 100 } }

func discount(for member: String) -> any Discount {
    member == "gold" ? Percent(rate: 20) : NoDiscount()
}

print(discount(for: "gold").apply(200))
print(discount(for: "basic").apply(200))

Вывод:

160
200

Задание

Легко

Атака игрового персонажа — это стратегия. Протокол Attack содержит name и damage(strength:) -> Int. Реализуйте Sword (strength * 2), Bow (strength + 5) и Magic (сохраняемое значение mana; урон равен strength * 3, пока mana не меньше 10, и 1 в противном случае; сам damage не изменяет mana). Hero хранит свои strength и attack, а strike() возвращает Ada hits with sword for 20.

Предоставленный код считывает имя и силу героя, затем команды equip sword, equip bow, equip magic 15 или strike. Он выводит результат каждого удара.

Ваш код должен находиться в файлах Attack.swift, Sword.swift, Bow.swift, Magic.swift и Hero.swift. В main.swift содержится предоставленный код ввода/вывода, и его нельзя редактировать.

Попробуйте сами

// Предоставленный код ввода/вывода: оставьте его как есть
var input: [String] = []
while let line = readLine() { input.append(line) }
let head = input[0].split(separator: ",").map(String.init)
var hero = Hero(name: head[0], strength: Int(head[1])!, attack: Sword())
for cmd in input.dropFirst() {
    let p = cmd.split(separator: " ").map(String.init)
    if p[0] == "strike" { print(hero.strike()); continue }
    switch p[1] {
    case "bow": hero.attack = Bow()
    case "magic": hero.attack = Magic(mana: Int(p[2])!)
    default: hero.attack = Sword()
    }
}