設(shè)計(jì)模式系列之策略模式
最近有一個(gè)學(xué)妹在跟我溝通如何有效的去避免代碼中一長(zhǎng)串的if else判斷或者switch條件判斷?針對(duì)更多的回答就是合理的去使用設(shè)計(jì)來(lái)規(guī)避這個(gè)問(wèn)題。
在設(shè)計(jì)模式中,可以使用工廠模式或者策略模式來(lái)處理這類(lèi)問(wèn)題,之前已經(jīng)分享了工廠模式,感興趣的同學(xué)可以去復(fù)習(xí)一下。
設(shè)計(jì)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(zé)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(jì)模式,主要用來(lái)針對(duì)不同類(lèi)型創(chuàng)建不同的對(duì)象,達(dá)到解偶類(lèi)對(duì)象。
- 策略模式是屬于行為型設(shè)計(jì)模式,主要是針對(duì)不同的策略做出對(duì)應(yīng)行為,達(dá)到行為解偶
本次就來(lái)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(shí)現(xiàn)是怎么樣的?
定義一系列算法,封裝每個(gè)算法,并使他們可以互換,不同的策略可以讓算法獨(dú)立于使用它們的客戶(hù)而變化。以上定義來(lái)自設(shè)計(jì)模式之美
感覺(jué)有點(diǎn)抽象?那就來(lái)看一張結(jié)構(gòu)圖吧
- Strategy(抽象策略):抽象策略類(lèi),并且定義策略執(zhí)行入口
- ConcreteStrategy(具體策略):實(shí)現(xiàn)抽象策略,實(shí)現(xiàn)algorithm方法
- Context(環(huán)境):運(yùn)行特定的策略類(lèi)。
這么看結(jié)構(gòu)其實(shí)還是不復(fù)雜的,而且跟狀態(tài)模式類(lèi)似。
那么這個(gè)代碼怎么實(shí)現(xiàn)?
舉個(gè)例子,汽車(chē)大家肯定都不陌生,愿大家早日完成汽車(chē)夢(mèng),汽車(chē)的不同檔(concreteStrategy)就好比不同的策略,駕駛者選擇幾檔則汽車(chē)按幾檔的速度前進(jìn),整個(gè)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(lái)寫(xiě)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(dāng)前檔位" + param);
- }
- }
其次定義具體檔位策略,實(shí)現(xiàn)algorithm方法。
- public class Context {
- // 緩存所有的策略,當(dāng)前是無(wú)狀態(tài)的,可以共享策略類(lèi)對(duì)象
- private static final Map<String, GearStrategy> strategies = new HashMap<>();
- // 第一種寫(xiě)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(xiě)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(cè)試結(jié)果
- GearStrategy strategyOne = Context.getStrategy("one");
- strategyOne.algorithm("1檔");
- // 結(jié)果:當(dāng)前檔位1檔
- GearStrategy strategyTwo = Context.getStrategySecond("one");
- strategyTwo.algorithm("1檔");
- // 結(jié)果:當(dāng)前檔位1檔
- }
- }
最后就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)行時(shí)環(huán)境(Context),你可以定義成StrategyFactory,但都是一個(gè)意思。
在main方法里面的測(cè)試demo,可以看到通過(guò)不同的type類(lèi)型,可以實(shí)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(xiě)法:
- 第一種是維護(hù)了一個(gè)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(shí)現(xiàn)。
- 第二種是直接通過(guò)有狀態(tài)的類(lèi),每次根據(jù)類(lèi)型new一個(gè)新的策略類(lèi)對(duì)象。這個(gè)就需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景去做的判斷。
框架的應(yīng)用
策略模式在框架中也在一個(gè)很常見(jiàn)的地方體現(xiàn)出來(lái)了,而且大家肯定都有使用過(guò)。
那就是JDK中的線程池ThreadPoolExecutor
首先都是類(lèi)似于這樣定義一個(gè)線程池,里面實(shí)現(xiàn)線程池的異常策略。
這個(gè)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(gè)抽象異常策略接口,同時(shí)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(wù)場(chǎng)景,合理的選擇線程池的異常策略。
業(yè)務(wù)改造舉例
在真實(shí)的業(yè)務(wù)場(chǎng)景中策略模式也還是應(yīng)用很多的。
在社交電商中分享商品是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),假設(shè)現(xiàn)在要我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)分享圖片功能,比如當(dāng)前有 單商品、多商品、下單、會(huì)場(chǎng)、邀請(qǐng)、小程序鏈接等等多種分享場(chǎng)景。
針對(duì)上線這個(gè)流程圖先用if else語(yǔ)句做一個(gè)普通業(yè)務(wù)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(dāng)前分享圖片是" + param);
- }
- }
- public class MultiItemShare {
- // 多商品
- public void algorithm(String param) {
- System.out.println("當(dāng)前分享圖片是" + param);
- }
- }
- public class OrderItemShare {
- // 下單
- public void algorithm(String param) {
- System.out.println("當(dāng)前分享圖片是" + param);
- }
- }
- public class ShareFactory {
- public static void main(String[] args) throws Exception {
- Integer shareType = 1;
- // 測(cè)試業(yè)務(wù)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(lèi)型");
- }
- // .....省略更多分享場(chǎng)景
- }
- enum ShareType {
- SINGLE(1, "單商品"),
- MULTI(2, "多商品"),
- ORDER(3, "下單");
- /**
- * 場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的編碼
- */
- private Integer code;
- /**
- * 業(yè)務(wù)場(chǎng)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(lèi)型,就需要加一次if else 判斷,當(dāng)如果有十幾種場(chǎng)景的時(shí)候那代碼整體就會(huì)非常的長(zhǎng),看起來(lái)給人的感覺(jué)也不是很舒服。
接下來(lái)就看看如何用策略模式進(jìn)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(dāng)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(chǎng)景對(duì)應(yīng)的編碼
- private String code;
- // 業(yè)務(wù)場(chǎng)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(cè)試demo
- String shareType = "order";
- ShareStrategy shareStrategy = ShareFactory.getShareStrategy(shareType);
- shareStrategy.shareAlgorithm("order");
- // 輸出結(jié)果:當(dāng)前分享圖片是order
- }
- }
這里策略模式就已經(jīng)改造完了。在client請(qǐng)求端,根本看不到那么多的if else判斷,只需要傳入對(duì)應(yīng)的策略方式即可,這里我們維護(hù)了一個(gè)策略緩存map,在直接調(diào)用的ShareFactory獲取策略的時(shí)候就直接是從換種獲取策略類(lèi)對(duì)象。
這就已經(jīng)達(dá)到了行為解偶的思想。同時(shí)也避免了長(zhǎng)串的if else 判斷。
優(yōu)點(diǎn):
- 算法策略可以自由實(shí)現(xiàn)切換
- 擴(kuò)展性好,加一個(gè)策略,只需要增加一個(gè)類(lèi)
缺點(diǎn):
- 策略類(lèi)數(shù)量多
- 需要維護(hù)一個(gè)策略枚舉,讓別人知道你當(dāng)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(shí)還是比較簡(jiǎn)單的,還是那句話學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式我們還是要學(xué)習(xí)每種設(shè)計(jì)模式的思想,任何一種設(shè)計(jì)模式存在即合理。當(dāng)然也不要因?yàn)樵O(shè)計(jì)模式而設(shè)計(jì)代碼,那樣反而得不償失。