設(shè)計模式系列之策略模式
最近有一個學妹在跟我溝通如何有效的去避免代碼中一長串的if else判斷或者switch條件判斷?針對更多的回答就是合理的去使用設(shè)計來規(guī)避這個問題。
在設(shè)計模式中,可以使用工廠模式或者策略模式來處理這類問題,之前已經(jīng)分享了工廠模式,感興趣的同學可以去復習一下。
設(shè)計模式系列往期文章:
- 單例模式
- 工廠模式
- 流程引擎
- 建造者模式
- 原型模式
- 責任鏈模式
- 觀察者模式
那么工廠模式和策略模式有什么區(qū)別呢?
- 工廠模式是屬于創(chuàng)建型設(shè)計模式,主要用來針對不同類型創(chuàng)建不同的對象,達到解偶類對象。
- 策略模式是屬于行為型設(shè)計模式,主要是針對不同的策略做出對應行為,達到行為解偶
本次就來具體聊聊策略模式它是如何做到行為解耦
大綱
定義
什么是策略模式?它的原理實現(xiàn)是怎么樣的?
定義一系列算法,封裝每個算法,并使他們可以互換,不同的策略可以讓算法獨立于使用它們的客戶而變化。以上定義來自設(shè)計模式之美
感覺有點抽象?那就來看一張結(jié)構(gòu)圖吧
- Strategy(抽象策略):抽象策略類,并且定義策略執(zhí)行入口
- ConcreteStrategy(具體策略):實現(xiàn)抽象策略,實現(xiàn)algorithm方法
- Context(環(huán)境):運行特定的策略類。
這么看結(jié)構(gòu)其實還是不復雜的,而且跟狀態(tài)模式類似。
那么這個代碼怎么實現(xiàn)?
舉個例子,汽車大家肯定都不陌生,愿大家早日完成汽車夢,汽車的不同檔(concreteStrategy)就好比不同的策略,駕駛者選擇幾檔則汽車按幾檔的速度前進,整個選擇權(quán)在駕駛者(context)手中。
- public interface GearStrategy {
- // 定義策略執(zhí)行方法
- void algorithm(String param);
- }
首先還是先定義抽象策略
這里是用接口的形式,還有一種方式可以用抽象方法abstract來寫也是一樣的。具體就看大家自己選擇了。
- public abstract class GearStrategyAbstract {
- // 定義策略執(zhí)行方法
- abstract void algorithm(String param);
- }
- public class GearStrategyOne implements GearStrategy {
- @Override
- public void algorithm(String param) {
- System.out.println("當前檔位" + param);
- }
- }
其次定義具體檔位策略,實現(xiàn)algorithm方法。
- public class Context {
- // 緩存所有的策略,當前是無狀態(tài)的,可以共享策略類對象
- private static final Map<String, GearStrategy> strategies = new HashMap<>();
- // 第一種寫法
- static {
- strategies.put("one", new GearStrategyOne());
- }
- public static GearStrategy getStrategy(String type) {
- if (type == null || type.isEmpty()) {
- throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
- }
- return strategies.get(type);
- }
- // 第二種寫法
- public static GearStrategy getStrategySecond(String type) {
- if (type == null || type.isEmpty()) {
- throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
- }
- if (type.equals("one")) {
- return new GearStrategyOne();
- }
- return null;
- }
- public static void main(String[] args) {
- // 測試結(jié)果
- GearStrategy strategyOne = Context.getStrategy("one");
- strategyOne.algorithm("1檔");
- // 結(jié)果:當前檔位1檔
- GearStrategy strategyTwo = Context.getStrategySecond("one");
- strategyTwo.algorithm("1檔");
- // 結(jié)果:當前檔位1檔
- }
- }
最后就是實現(xiàn)運行時環(huán)境(Context),你可以定義成StrategyFactory,但都是一個意思。
在main方法里面的測試demo,可以看到通過不同的type類型,可以實現(xiàn)不同的策略,這就是策略模式主要思想。
在Context里面定義了兩種寫法:
- 第一種是維護了一個strategies的Map容器。用這種方式就需要判斷每種策略是否可以共享使用,它只是作為算法的實現(xiàn)。
- 第二種是直接通過有狀態(tài)的類,每次根據(jù)類型new一個新的策略類對象。這個就需要根據(jù)實際業(yè)務場景去做的判斷。
框架的應用
策略模式在框架中也在一個很常見的地方體現(xiàn)出來了,而且大家肯定都有使用過。
那就是JDK中的線程池ThreadPoolExecutor
首先都是類似于這樣定義一個線程池,里面實現(xiàn)線程池的異常策略。
這個線程池的異常策略就是用的策略模式的思想。
在源碼中有RejectedExecutionHandler這個抽象異常策略接口,同時它也有四種拒絕策略。關(guān)系圖如下:
這就是在框架中的體現(xiàn)了,根據(jù)自己的業(yè)務場景,合理的選擇線程池的異常策略。
業(yè)務改造舉例
在真實的業(yè)務場景中策略模式也還是應用很多的。
在社交電商中分享商品是一個很重要的環(huán)節(jié),假設(shè)現(xiàn)在要我們實現(xiàn)一個分享圖片功能,比如當前有 單商品、多商品、下單、會場、邀請、小程序鏈接等等多種分享場景。
針對上線這個流程圖先用if else語句做一個普通業(yè)務代碼判斷,就像下面的這中方式:
- public class SingleItemShare {
- // 單商品
- public void algorithm(String param) {
- System.out.println("當前分享圖片是" + param);
- }
- }
- public class MultiItemShare {
- // 多商品
- public void algorithm(String param) {
- System.out.println("當前分享圖片是" + param);
- }
- }
- public class OrderItemShare {
- // 下單
- public void algorithm(String param) {
- System.out.println("當前分享圖片是" + param);
- }
- }
- public class ShareFactory {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- Integer shareType = 1;
- // 測試業(yè)務邏輯
- if (shareType.equals(ShareType.SINGLE.getCode())) {
- SingleItemShare singleItemShare = new SingleItemShare();
- singleItemShare.algorithm("單商品");
- } else if (shareType.equals(ShareType.MULTI.getCode())) {
- MultiItemShare multiItemShare = new MultiItemShare();
- multiItemShare.algorithm("多商品");
- } else if (shareType.equals(ShareType.ORDER.getCode())) {
- OrderItemShare orderItemShare = new OrderItemShare();
- orderItemShare.algorithm("下單");
- } else {
- throw new Exception("未知分享類型");
- }
- // .....省略更多分享場景
- }
- enum ShareType {
- SINGLE(1, "單商品"),
- MULTI(2, "多商品"),
- ORDER(3, "下單");
- /**
- * 場景對應的編碼
- */
- private Integer code;
- /**
- * 業(yè)務場景描述
- */
- private String desc;
- ShareType(Integer code, String desc) {
- this.code = code;
- this.desc = desc;
- }
- public Integer getCode() {
- return code;
- }
- // 省略 get set 方法
- }
- }
這里大家可以看到每新加一種分享類型,就需要加一次if else 判斷,當如果有十幾種場景的時候那代碼整體就會非常的長,看起來給人的感覺也不是很舒服。
接下來就看看如何用策略模式進行重構(gòu):
- public interface ShareStrategy {
- // 定義分享策略執(zhí)行方法
- void shareAlgorithm(String param);
- }
- public class OrderItemShare implements ShareStrategy {
- @Override
- public void shareAlgorithm(String param) {
- System.out.println("當前分享圖片是" + param);
- }
- }
- // 省略 MultiItemShare以及SingleItemShare策略
- // 分享工廠
- public class ShareFactory {
- // 定義策略枚舉
- enum ShareType {
- SINGLE("single", "單商品"),
- MULTI("multi", "多商品"),
- ORDER("order", "下單");
- // 場景對應的編碼
- private String code;
- // 業(yè)務場景描述
- private String desc;
- ShareType(String code, String desc) {
- this.code = code;
- this.desc = desc;
- }
- public String getCode() {
- return code;
- }
- // 省略 get set 方法
- }
- // 定義策略map緩存
- private static final Map<String, ShareStrategy> shareStrategies = new HashMap<>();
- static {
- shareStrategies.put("order", new OrderItemShare());
- shareStrategies.put("single", new SingleItemShare());
- shareStrategies.put("multi", new MultiItemShare());
- }
- // 獲取指定策略
- public static ShareStrategy getShareStrategy(String type) {
- if (type == null || type.isEmpty()) {
- throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
- }
- return shareStrategies.get(type);
- }
- public static void main(String[] args) {
- // 測試demo
- String shareType = "order";
- ShareStrategy shareStrategy = ShareFactory.getShareStrategy(shareType);
- shareStrategy.shareAlgorithm("order");
- // 輸出結(jié)果:當前分享圖片是order
- }
- }
這里策略模式就已經(jīng)改造完了。在client請求端,根本看不到那么多的if else判斷,只需要傳入對應的策略方式即可,這里我們維護了一個策略緩存map,在直接調(diào)用的ShareFactory獲取策略的時候就直接是從換種獲取策略類對象。
這就已經(jīng)達到了行為解偶的思想。同時也避免了長串的if else 判斷。
優(yōu)點:
- 算法策略可以自由實現(xiàn)切換
- 擴展性好,加一個策略,只需要增加一個類
缺點:
- 策略類數(shù)量多
- 需要維護一個策略枚舉,讓別人知道你當前具有哪些策略
總結(jié)
以上就講完了策略模式,整體看上去其實還是比較簡單的,還是那句話學習設(shè)計模式我們還是要學習每種設(shè)計模式的思想,任何一種設(shè)計模式存在即合理。當然也不要因為設(shè)計模式而設(shè)計代碼,那樣反而得不償失。