关于设计模式:工作中常用的设计模式策略模式

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个别做业务开发，不太容易有大量应用设计模式的场景。这里总结一下在业务开发中应用较为频繁的设计模式。当然语言为 Java，基于 Spring 框架。

1 策略模式(Strategy Pattern)

一个类的行为或办法，在运行时能够依据条件的不同，有不同的策略 (行为、办法) 去执行。举个简略的例子：去下班，能够骑共享单车、能够抉择公交车、也能够乘坐地铁。这里的 乘坐什么交通工具 就是针对去下班这个行为的 策略(解决方案)。

策略模式个别有 3 个角色:

  • Context: 策略的上下文执行环境
  • Strategy: 策略的形象
  • ConcreteStrategy: 策略的具体实现

这个呈现的场景其实还很多。如之前做商城时遇到的登录(手机号、微信、QQ 等)，及优惠券(满减券、代金券、折扣券等)。这里次要讲一下最近遇到的两种。一种是事后晓得要走哪个策略，一种是须要动静计算能力确定走哪种策略。

1.1 动态 (参数) 策略

在做增长零碎时，用户留资进线须要依据不同起源走不同的解决逻辑。而这种起源，在数据呈现时就能确定。

SyncContext

/**
 * 同步上下文
 *
 */
@Data
@Builder
public class SyncContext {
    // 工作 ID
    private Long taskId;
    // 工作类型 1: 天然注册; 2: 团购用户; 3: 落地页留资
    private Integer taskType;
    // 所有留资相干信息(疏忽细节)
    private Object reqVO;

    // 存储执行策略名称(假装执行后果)
    private String respVO;
}

SyncStrategy

/**
 * 同步策略
 *
 */
public interface SyncStrategy {

    /**
     * 具体策略
     * @param ctx Context
     */
    void process(SyncContext ctx);
}

OtSyncStrategy

/**
 * 天然注册
 *
 */
@Slf4j
@Service
public class OtSyncStrategy implements SyncStrategy, BeanNameAware {
    private String beanName;

    @Override
    public void process(SyncContext ctx) {log.info("[天然注册] {}", ctx);
        ctx.setRespVO(beanName);
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {beanName = s;}
}

AbSyncStrategy

/**
 * 团购用户
 *
 */
@Slf4j
@Service
public class AbSyncStrategy implements SyncStrategy, BeanNameAware {
    private String beanName;

    @Override
    public void process(SyncContext ctx) {log.info("[团购用户] {}", ctx);
        ctx.setRespVO(beanName);
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {beanName = s;}
}

DefaultSyncStrategy

/**
 * 落地页注册(Default)
 *
 */
@Slf4j
@Service
public class DefaultSyncStrategy implements SyncStrategy, BeanNameAware {
    private String beanName;

    @Override
    public void process(SyncContext ctx) {log.info("[落地页注册] {}", ctx);
        ctx.setRespVO(beanName);
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {beanName = s;}
}

至此，策略模式的三个角色已凑齐。但仿佛还有一些问题，SyncContext中有 taskType，然而该怎么与具体的策略匹配呢？咱们能够借助Spring 框架的依赖注入管理策略。

SyncStrategy

/**
 * 同步策略
 *
 */
public interface SyncStrategy {
    String OT_STRATEGY = "otStrategy";
    String AB_STRATEGY = "abStrategy";
    String DEFAULT_STRATEGY = "defaultStrategy";

    /**
     * 具体策略
     * @param ctx Context
     */
    void process(SyncContext ctx);
}

同时批改一下具体策略，指定 @Service 别名。将 3 个具体策略类批改完即可。

OtSyncStrategy

/**
 * 天然注册
 *
 */
@Slf4j
@Service(SyncStrategy.OT_STRATEGY)
public class OtSyncStrategy implements SyncStrategy, BeanNameAware {
    private String beanName;

    @Override
    public void process(SyncContext ctx) {log.info("[天然注册] {}", ctx);
        ctx.setRespVO(beanName);
    }

    @Override
    public void setBeanName(String s) {beanName = s;}
}

此时咱们仿佛还须要一个整合调用的类，否则的话就要把所有策略裸露进来。一个简略工厂即可搞定。

SyncStrategyFactory

/**
 * 同步策略工厂类接口
 *
 */
public interface SyncStrategyFactory {
    Map<Integer, String> STRATEGY_MAP = Map.of(
            1, SyncStrategy.OT_STRATEGY,
            2, SyncStrategy.AB_STRATEGY,
            3, SyncStrategy.DEFAULT_STRATEGY
    );

    /**
     * 依据工作类型获取具体策略
     *
     * @param taskType 工作类型
     * @return 具体策略
     */
    SyncStrategy getStrategy(Integer taskType);

    /**
     * 执行策略  // XXX: 其实这块放这里有背繁多职责的，同时也不合乎 Factory 本意。*
     * @param ctx 策略上下文
     */
    void exec(SyncContext ctx);
}

SyncStrategyFactoryImpl

/**
 * 策略工厂具体实现
 *
 */
@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class SyncStrategyFactoryImpl implements SyncStrategyFactory {

    // 这块能够按 Spring Bean 别名注入
    private final Map<String, SyncStrategy> strategyMap;

    @Override
    public SyncStrategy getStrategy(Integer taskType) {if (!STRATEGY_MAP.containsKey(taskType) || !strategyMap.containsKey(STRATEGY_MAP.get(taskType))) {return null;}
        return strategyMap.get(STRATEGY_MAP.get(taskType));
    }

    @Override
    public void exec(SyncContext ctx) {Optional.of(getStrategy(ctx.getTaskType())).ifPresent(strategy -> {log.info("[策略执行] 查找策略 {}, ctx=>{}", strategy.getClass().getSimpleName(), ctx);
            strategy.process(ctx);
            log.info("[策略执行] 执行实现 ctx=>{}", ctx);
        });
    }
}

至此，能够很不便的在 Spring 环境中，通过注入 SyncStrategyFactory 来调用。

最初补上单测

/**
 * 策略单测
 *
 */
@Slf4j
@SpringBootTest
class SyncStrategyFactoryTest {

    @Autowired
    SyncStrategyFactory strategyFactory;

    @Test
    void testOtStrategy() {final SyncContext ctx = SyncContext.builder().taskType(1).build();
        strategyFactory.exec(ctx);
        Assertions.assertEquals("otStrategy", ctx.getRespVO());
    }

    @Test
    void testAbStrategy() {final SyncContext ctx = SyncContext.builder().taskType(2).build();
        strategyFactory.exec(ctx);
        Assertions.assertEquals("abStrategy", ctx.getRespVO());
    }

    @Test
    void testDefaultStrategy() {final SyncContext ctx = SyncContext.builder().taskType(3).build();
        strategyFactory.exec(ctx);
        Assertions.assertEquals("defaultStrategy", ctx.getRespVO());
    }

    @Test
    void testOtherStrategy() {final SyncContext ctx = SyncContext.builder().taskType(-1).build();
        strategyFactory.exec(ctx);
        Assertions.assertNull(ctx.getRespVO());
    }
}

1.2 动静 (参数) 策略

其实在下面的策略模式中，也能够将 taskType 放到具体策略中，作为一个元数据处理。在抉择具体策略时，遍历所有策略实现类，当 taskType 与以后参数匹配时则终止遍历，由以后策略类解决。

在上述 落地页注册 中，向 CRM 同步数据时，须要校验的数据比拟多。因为不同地区落地页参数各不相同，同时有些历史落地页。

这种其实能够在 策略类 中增加校验办法，如boolean match(StrategyContext ctx)。具体见代码

LayoutContext

/**
 * 布局上下文
 *
 */
@Data
@Builder
public class LayoutContext {// 落地页版本(Landing Page Version)
    private String lpv;

    // 国家地区
    private String country;
    // 渠道号
    private String channel;

    // 最终处理结果 拿到布局 ID
    private String layoutId;
}

LayoutStrategy

/**
 * 布局解决策略
 *
 */
public interface LayoutStrategy {

    /**
     * 校验是否匹配该策略
     *
     * @param ctx 策略上下文
     * @return bool
     */
    boolean match(LayoutContext ctx);

    /**
     * 具体策略解决
     *
     * @param ctx 策略上下文
     */
    void process(LayoutContext ctx);
}

具体布局解决策略

/**
 * 幼儿布局
 *
 */
@Slf4j
@Order(10)
@Service
public class LayoutChildStrategy implements LayoutStrategy {// 幼儿非凡渠道号(优先级最高)
    private static final String CHILD_CHANNEL = "FE-XX-XX-XX";

    @Override
    public boolean match(LayoutContext ctx) {return Objects.nonNull(ctx) && CHILD_CHANNEL.equals(ctx.getChannel());
    }

    @Override
    public void process(LayoutContext ctx) {log.info("[幼儿布局] 开始解决");
        ctx.setLayoutId("111");
    }
}
/**
 * 依据 LPV 进行判断的策略
 */
@Slf4j
@Order(20)
@Service
public class LayoutLpvStrategy implements LayoutStrategy {
    // 须要走 LPV 解决逻辑的渠道号
    private static final Set<String> LPV_CHANNELS = Set.of("LP-XX-XX-01", "LP-XX-XX-02", "XZ-XX-XX-01", "XZ-XX-XX-02");

    @Override
    public boolean match(LayoutContext ctx) {return Objects.nonNull(ctx) && Objects.nonNull(ctx.getChannel()) && LPV_CHANNELS.contains(ctx.getChannel());
    }

    @Override
    public void process(LayoutContext ctx) {log.info("[LPV 布局] 开始解决");
        ctx.setLayoutId("222");
    }
}
/**
 * 默认解决策略
 */
@Slf4j
@Order(999)
@Service
public class LayoutDefaultStrategy implements LayoutStrategy {

    @Override
    public boolean match(LayoutContext ctx) {
        // 兜底策略
        return true;
    }

    @Override
    public void process(LayoutContext ctx) {log.info("[默认布局] 开始解决");
        ctx.setLayoutId("999");
    }
}

最初，工厂类:

/**
 * 布局解决工厂
 *
 */
public interface LayoutProcessFactory {

    /**
     * 获取具体策略
     *
     * @param ctx 上下文
     * @return Strategy
     */
    Optional<LayoutStrategy> getStrategy(LayoutContext ctx);

    /**
     * 策略调用
     *
     * @param ctx 上下文
     */
    void exec(LayoutContext ctx);
}
/**
 * 布局解决工厂实现
 */
@Slf4j
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class LayoutProcessFactoryImpl implements LayoutProcessFactory {

    // Spring 会依据 @Order 注解程序注入
    private final List<LayoutStrategy> strategyList;

    @Override
    public Optional<LayoutStrategy> getStrategy(LayoutContext ctx) {return strategyList.stream()
                .filter(s -> s.match(ctx)).findFirst();}

    @Override
    public void exec(LayoutContext ctx) {log.info("[布局解决] 尝试解决 ctx=>{}", ctx);
        getStrategy(ctx).ifPresent(s -> {s.process(ctx);
            log.info("[布局解决] 解决实现 ctx=>{}", ctx);
        });
    }
}

最初的最初，单测：

@SpringBootTest
class LayoutProcessFactoryTest {

    @Autowired
    private LayoutProcessFactory processFactory;

    @Test
    void testChild() throws IllegalAccessException {
        // 通过反射获取 Channel
        final Field childChannel = ReflectionUtils.findField(LayoutChildStrategy.class, "CHILD_CHANNEL");
        assertNotNull(childChannel);
        childChannel.setAccessible(true);  // XXX: setAccessible 后续可能会禁止这样应用
        String childChannelStr = (String) childChannel.get(LayoutChildStrategy.class);
        // 初始化 Context
        LayoutContext ctx = LayoutContext.builder().channel(childChannelStr).build();
        //
        processFactory.exec(ctx);
        assertEquals("111", ctx.getLayoutId());
    }

    @Test
    void testLpv() {LayoutContext ctx = LayoutContext.builder().channel("LP-XX-XX-02").build();
        processFactory.exec(ctx);
        assertEquals("222", ctx.getLayoutId());
    }

    @Test
    void testDefault() {final LayoutContext ctx = LayoutContext.builder().build();
        processFactory.exec(ctx);
        assertEquals("999", ctx.getLayoutId());
    }
}

2 思考

策略模式能给咱们带来什么？

  1. 对业务逻辑进行了肯定水平的封装，将不易变和易变逻辑进行了拆散。使得后续的业务变更，仅批改相应的策略或者新增策略即可。
  2. 但再深层思考一下。之前易变和不易变逻辑批改代价可能相差不大，而应用设计模式之后，使得易变代码批改代价升高，但不易变代码批改代价则回升。所以在应用时要三思而后行。
  3. 策略模式打消了 if-else 吗？如同没有，只是把这个选择权向后移 (或者说交给调用者) 了。
  4. 策略让本来混淆在一个文件甚至是一个函数外面的代码，打散到数个文件中。如果每块逻辑只是简略的几行代码，应用策略反而会得失相当。还不如 if-else 或者 switch 浅显易懂、高深莫测。

策略模式跟其余模式有啥区别?

  1. 跟 模板模式 有点像。不过模板模式次要是在父类 (下层) 对一些动作、办法做编排。而由不同子类去做具体动作、办法的实现。重点在于编排。
  2. 跟 桥接模式 有点像。不过桥接有多个维度的变动，策略能够认为是一维的桥接。

3 后续

本打算一篇文章将罕用的设计模式一块讲讲，贴上代码仿佛有点长，还是离开说吧。

封面图起源: https://refactoring.guru/desi…

正文完
设计模式
发表至： 设计模式
2022-11-23
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