之前老是对设计模式一知半解,单独看每一行代码都能看得懂,发现别人设计的结构都非常清晰,一轮到自己,就会发现除了写的爽,毫无优点。
有幸拜读了一篇博客——《设计模式二三事》,读完之后发现文章中对于设计模式的讲解很有意思,结合示例进行演示。跟着操作一遍发现自己对设计模式理解更清楚了些,所以本次小韩也是跟着学习敲了一遍,并把过程进行了复述。如果想了解更多的欢迎访问 原文地址:
https://tech.meituan.com/2022/03/10/interesting-talk-about-design-patterns.html
那么如何运用好一个设计模式,或者说设计一个非常漂亮的结构呢?接下来,我们借用一些示例分享一些设计模式的使用参考:
背景示例:
我们假设现在就要做一个营销,需要用户参与一个活动,然后完成一系列的任务,最后可以得到一些奖励作为回报。活动的奖励包含美团外卖、酒旅和美食等多种品类券,现在需要你帮忙设计一套奖励发放方案。
一般我们写法是:
/** * 背景: * 我们假设现在就要做一个营销, * 需要用户参与一个活动, * 然后完成一系列的任务,最后可以得到一些奖励作为回报。 * 活动的奖励包含美团外卖、酒旅和美食等多种品类券, * 现在需要你帮忙设计一套奖励发放方案。 * * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class RewardService { // 外部服务 private WaimaiService waimaiService; private HotelService hotelService; private FoodService foodService; // 使用对入参的条件判断进行发奖 public void issueReward(String rewardType, Object... params) { if ("Waimai".equals(rewardType)) { WaimaiRequest request = new WaimaiRequest(); // 构建入参 request.setWaimaiReq(params); waimaiService.issueWaimai(request); } else if ("Hotel".equals(rewardType)) { HotelRequest request = new HotelRequest(); request.setHotelReq(params); hotelService.sendPrize(request); } else if ("Food".equals(rewardType)) { FoodRequest request = new FoodRequest(); request.setFoodReq(params); foodService.getCoupon(request); } else { throw new IllegalArgumentException("rewardType error!"); } } }
可以看到根据背景要求,上面的代码是小韩通常的写法。但是我们也会发现,如果已有模式发生变更,或者我们新增加一种模式,就必须修改上述的代码。
一是不符合开闭原则,可以预见,如果后续新增品类券的话,需要直接修改主干代码,而我们提倡代码应该是对修改封闭的;
二是不符合迪米特法则,发奖逻辑和各个下游接口高度耦合,这导致接口的改变将直接影响到代码的组织,使得代码的可维护性降低。
那么如何优化呢?这个时候我们可以了解下策略模式和适配器模式来优化
策略模式
定义了一系列的算法,并将每一个算法封装起来,使它们可以相互替换。
策略模式通常包含以下角色:
-
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。
适配器模式
将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类能一起工作。
适配器模式包含以下主要角色:
-
目标(Target)接口:当前系统业务所期待的接口,它可以是抽象类或接口。
-
适配者(Adaptee)类:它是被访问和适配的现存组件库中的组件接口。
-
适配器(Adapter)类:它是一个转换器,通过继承或引用适配者的对象,把适配者接口转换成目标接口,让客户按目 标接口的格式访问适配者。
那么我们来实现下(好记性不如烂笔头)
代码结构:
第一步:我们定义了一个接口
/** * 定义接口:策略接口 * * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public interface Strategy { // 策略实现方法 void issue(Object... params); }
第二步:让之前的三个策略都实现定义的Strategy接口
/** * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class FoodStrategy implements Strategy { private FoodService foodService; @Override public void issue(Object... params) { FoodRequest foodRequest = new FoodRequest(); foodRequest.setFoodReq(params); foodService.getCoupon(foodRequest); } } /** * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class HotelStrategy implements Strategy { private HotelService hotelService; @Override public void issue(Object... params) { HotelRequest hotelRequest = new HotelRequest(); hotelService.sendPrize(hotelRequest); } } /** * @author 程序原小韩 * @date 2022/3/19 */ public class WaimaiStrategy implements Strategy { private WaimaiService waimaiService; @Override public void issue(Object... params) { WaimaiRequest request = new WaimaiRequest(); // 构建入参 request.setWaimaiReq(params); waimaiService.issueWaimai(request); } }
第三步:定义策略类(我喜欢叫它路由类)
/** * 定义策略类,其实我更新换理解为路由类 * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class StrategyContext { public static Strategy getStrategy(String rewardType) { switch (rewardType) { case "Waimai": return new WaimaiStrategy(); case "Hotel": return new HotelStrategy(); case "Food": return new FoodStrategy(); default: throw new IllegalArgumentException("rewardType error!"); } } }
第四步:看我们如何调用
/** * 背景: * 我们假设现在就要做一个营销, * 需要用户参与一个活动, * 然后完成一系列的任务,最后可以得到一些奖励作为回报。 * 活动的奖励包含美团外卖、酒旅和美食等多种品类券, * 现在需要你帮忙设计一套奖励发放方案。 * * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class RewardService { // 使用对入参的条件判断进行发奖 public void issueReward(String rewardType, Object... params) { Strategy strategy = StrategyContext.getStrategy(rewardType); strategy.issue(params); } }
通过上面一通操作,忽然会发现,代码变得“高大上”了起来诶!而且动态扩展或者修改都变的方便了许多;各个策略之间都存在隔离(物理),对比第一次的代码编写,本次显而易见,牛x了很多。
但是,对于策略对象每次我们都要新创建一个,有必要么?而且环境类的获取策略方法职责很明确,但是你依然没有做到完全对修改封闭。
那么是不是可以将策略类单例化以减少开销,并实现自注册的功能彻底解决分支判断。
单例模式
设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。这种模式涉及到一个单一的类,该类负责创建自己的对象,同时确保只有单个对象被创建。这个类提供了一种访问其唯一的对象的方式,可以直接访问,不需要实例化该类的对象。
我们根据上面发现的问题再进行下修改,结构如下:
第一步:修改策略上下文类,使其具备注册与获取策略的功能
/** * 定义策略类,其实我更新换理解为路由类 * 策略上下文,用于管理策略的注册和获取 * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class StrategyContext { // 缓存策略类 private static final HashMap<String, Strategy> strategyRegisterCache = new HashMap(); /** * 注册策略 * @param rewardType 类型 * @param strategy 实例 */ public static void registerStrategy(String rewardType, Strategy strategy) { strategyRegisterCache.put(rewardType,strategy); } /** * 获取策略 * @param rewardType * @return */ public static Strategy getStrategy(String rewardType) { return strategyRegisterCache.get(rewardType); } }
第二步,创建个抽象类,定义注册方法
/** * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ abstract class AbstractStrategy implements Strategy { // 类注册方法 public void register() { StrategyContext.registerStrategy(getClass().getSimpleName(), this); } }
第三步,修改策略类,使其继承我们定义的策略抽象类,可以完成自动注册
/** * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class Food extends AbstractStrategy { private static final Food instance = new Food(); private FoodService foodService; private Food() { register(); } public static Food getInstance() { return instance; } @Override public void issue(Object... params) { FoodRequest foodRequest = new FoodRequest(); foodRequest.setFoodReq(params); foodService.getCoupon(foodRequest); } } /** * @author 程序员小韩 * @date 2022/3/19 */ public class Hotel extends AbstractStrategy { private static final Hotel instance = new Hotel(); private HotelService hotelService; private Hotel() { register(); } public static Hotel getInstance() { return instance; } @Override public void issue(Object... params) { HotelRequest hotelRequest = new HotelRequest(); hotelService.sendPrize(hotelRequest); } } /** * @author 程序原小韩 * @date 2022/3/19 */ public class Waimai extends AbstractStrategy { private static final Waimai instance = new Waimai(); private WaimaiService waimaiService; private Waimai() { register(); } public static Waimai getInstance() { return instance; } @Override public void issue(Object... params) { WaimaiRequest request = new WaimaiRequest(); // 构建入参 request.setWaimaiReq(params); waimaiService.issueWaimai(request); } }
RewardService.java 无变化,就不在粘贴代码。
好了到此我们的代码已经优化到很满意的程度了。再优化的过程中我们使用到了 策略模式、适配器模式和单例模式,你学废了么?
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