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策略模式(Strategy)

策略模式(Strategy)

作者: 奇点一氪 | 来源:发表于2021-05-11 10:34 被阅读0次

    一、问题背景

    重构大量的if else代码肯定是要用策略模式的,这个问题主要想知道你是否了解策略模式。可能有一部分人觉得策略模式并不好好,还不如if else看着清晰。

    用设计模式重构与否的关键是,每个分支的行数是否过多。如果一个分支的代码行数在几十行,确实没有必要重构。如果一个分支的代码行数在几百行,上千行(不用和我杠怎么能写出一个分支几百行的代码,是不是能力的问题,因为比较复杂的系统确实有这种情况),以某个项目对接微信聊天信息为例,有一部分业务逻辑是这样的:

            String msgType=mssage.getMsgType();
            if("文本".equals(msgType)){
                //do something
            }else if("图片".equals(msgType)){
                //do something
            }else if("视频".equals(msgType)){
                //do something
            }else{
                //do something
            }
    

    就是根据消息的不同类型有不同的处理策略,每种消息的处理策略代码都很长,如果都放在这种if/else里使得代码逻辑非常臃肿。

    策略模式的定义与特点

    策略(Strategy)模式的定义:该模式定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式,它通过对算法进行封装,把使用算法的责任和算法的实现分割开来,并委派给不同的对象对这些算法进行管理。

    策略模式的主要优点如下。

    • 1.多重条件语句不易维护,而使用策略模式可以避免使用多重条件语句,如 if...else 语句、switch...case 语句。
    • 2.策略模式提供了一系列的可供重用的算法族,恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面,从而避免重复的代码。
    • 3.策略模式可以提供相同行为的不同实现,客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的。
    • 4.策略模式提供了对开闭原则的完美支持,可以在不修改原代码的情况下,灵活增加新算法。
    • 5.策略模式把算法的使用放到环境类中,而算法的实现移到具体策略类中,实现了二者的分离。

    其主要缺点如下。

    • 1.客户端必须理解所有策略算法的区别,以便适时选择恰当的算法类。
    • 2.策略模式造成很多的策略类,增加维护难度。

    策略模式的结构与实现

    策略模式是准备一组算法,并将这组算法封装到一系列的策略类里面,作为一个抽象策略类的子类。策略模式的重心不是如何实现算法,而是如何组织这些算法,从而让程序结构更加灵活,具有更好的维护性和扩展性,现在我们来分析其基本结构和实现方法。

    • 1. 模式的结构
    • 策略模式的主要角色如下。
    • 抽象策略(Strategy)类:定义了一个公共接口,各种不同的算法以不同的方式实现这个接口,环境角色使用这个接口调用不同的算法,一般使用接口或抽象类实现。
    • 具体策略(Concrete Strategy)类:实现了抽象策略定义的接口,提供具体的算法实现。
      环境(Context)类:持有一个策略类的引用,最终给客户端调用。

    其结构图如图 1 所示。

    • 2. 模式的实现

    • (1) 定义处理接口

    import com.tang.learn.domain.MessageContext;
    public interface MessageHandler {
        void handle(MessageContext context);
    }
    

    其中MessageContext的定义如下:

    package com.tang.learn.domain;
    
    import lombok.AllArgsConstructor;
    import lombok.Data;
    import lombok.NoArgsConstructor;
    
    @Data
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    public class MessageContext {
        private MessageTypeEnum messageType;
        private String messageContent;
    }
    

    MessageTypeEnum的定义如下:根据枚举类型寻找对应的处理实现类

    package com.tang.learn.domain;
    public enum MessageTypeEnum {
        TEXT,
        IMAGE,
        VIDIO
    }
    
    
    • (2) 编写接口实现类
      先编写文本类型消息的处理实现类:
    import com.tang.learn.domain.MessageContext;
    import com.tang.learn.domain.MessageTypeEnum;
    import com.tang.learn.domain.annotation.MessageTypeAnnotation;
    import com.tang.learn.handler.MessageHandler;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    @Component
    @MessageTypeAnnotation(MessageTypeEnum.TEXT)
    public class TextMessageHandler implements MessageHandler {
    
        @Override
        public void handle(MessageContext context) {
            System.out.println("handle text message :  " + context);
        }
    }
    

    然后编写图片类型消息的处理实现类:

    import com.tang.learn.domain.MessageContext;
    import com.tang.learn.domain.MessageTypeEnum;
    import com.tang.learn.domain.annotation.MessageTypeAnnotation;
    import com.tang.learn.handler.MessageHandler;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    @Component
    @MessageTypeAnnotation(MessageTypeEnum.IMAGE)
    public class ImageMessageHandler implements MessageHandler {
    
        @Override
        public void handle(MessageContext context) {
            System.out.println("handle image message :  " + context);
        }
    }
    

    紧接着编写视频类型消息的处理实现类:

    import com.tang.learn.domain.MessageContext;
    import com.tang.learn.domain.MessageTypeEnum;
    import com.tang.learn.domain.annotation.MessageTypeAnnotation;
    import com.tang.learn.handler.MessageHandler;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    
    @Component
    @MessageTypeAnnotation(MessageTypeEnum.VIDIO)
    public class VideoMessageHandler implements MessageHandler {
    
        @Override
        public void handle(MessageContext context) {
            System.out.println("handle video message :  " + context);
        }
    
    }
    
    • (3) 定义(2)中所使用的MessageTypeAnnotation注解
    import com.tang.learn.domain.MessageTypeEnum;
    import java.lang.annotation.ElementType;
    import java.lang.annotation.Retention;
    import java.lang.annotation.RetentionPolicy;
    import java.lang.annotation.Target;
    
    @Target(ElementType.TYPE)
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    public @interface MessageTypeAnnotation {
    
        /** message type */
        MessageTypeEnum value() default MessageTypeEnum.TEXT;
    }
    
    • (4) 编写消息处理器工厂类:
    import com.tang.learn.domain.MessageTypeEnum;
    import com.tang.learn.domain.annotation.MessageTypeAnnotation;
    import com.tang.learn.handler.MessageHandler;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import java.util.Map;
    import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
    
    
    @Component
    public class MessageHandlerFactory {
    
        private Map<MessageTypeEnum, MessageHandler> handlerMap = new ConcurrentHashMap<>();
    
        @Autowired
        public MessageHandlerFactory(Map<String, MessageHandler> handlerMaps) {
            handlerMap.clear();
    
            handlerMaps.keySet().stream().forEach(beanName -> {
                        Class<? extends MessageHandler> clazz = handlerMaps.get(beanName).getClass();
                        MessageTypeAnnotation annotation = clazz.getAnnotation(MessageTypeAnnotation.class);
                        if (null != annotation) {
                            handlerMap.put(annotation.value(), handlerMaps.get(beanName));
                        }
                    }
            );
        }
    
        public MessageHandler getMessageHandler(MessageTypeEnum typeEnum) {
            return handlerMap.get(typeEnum);
        }
    }
    
    • (5) 编写测试用例进行测试
    package com.tang.learn;
    
    import com.tang.learn.domain.MessageContext;
    import com.tang.learn.domain.MessageTypeEnum;
    import com.tang.learn.factory.MessageHandlerFactory;
    import com.tang.learn.handler.MessageHandler;
    import org.junit.jupiter.api.Test;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
    
    @SpringBootTest
    class LearnSpringApplicationTests {
    
        @Autowired
        private MessageHandlerFactory handlerFactory;
    
        @Test
        void testFactory(){
            MessageContext context=new MessageContext(MessageTypeEnum.TEXT,"this is text message");
            MessageHandler handler=handlerFactory.getMessageHandler(context.getMessageType());
            handler.handle(context);
        }
    }
    

    总结

    策略模式的作用:就是把具体的算法实现从业务逻辑中剥离出来,成为一系列独立算法类,使得它们可以相互替换。
    其实这是一种通用的解决方案,当你 if-else/switch-case 的分支超过 3 个、且分支代码相似且冗长的情况下就应该考虑这种模式。

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