设计模式专题 - 策略模式

深碍√TFBOYSˉ_ 2022-01-22 04:55 155阅读 0赞

# **一. 设计模式概述** #

**1.为什么使用设计模式？**

使用设计模式可以重构整体架构代码、提交代码复用性、扩展性、减少代码冗余问题。Java高级工程师必备的技能！

**2.设计模式六大原则：**

**① 开闭原则（Open Close Principle）**

开闭原则就是说对扩展开放，对修改关闭。在程序需要进行拓展的时候，不能去修改原有的代码，实现一个热插拔的效果。所以一句话概括就是：为了使程序的扩展性好，易于维护和升级。想要达到这样的效果，我们需要使用接口和抽象类，后面的具体设计中我们会提到这点。

**② 里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）**

里氏代换原则(Liskov Substitution Principle LSP)面向对象设计的基本原则之一。 里氏代换原则中说，任何基类可以出现的地方，子类一定可以出现。 LSP是继承复用的基石，只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。里氏代换原则是对“开-闭”原则的补充。实现“开-闭”原则的关键步骤就是抽象化。而基类与子类的继承关系就是抽象化的具体实现，所以里氏代换原则是对实现抽象化的具体步骤的规范。

③ **依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）**

这个是开闭原则的基础，具体内容：真对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。

**④ 接口隔离原则（Interface Segregation Principle）**

这个原则的意思是：使用多个隔离的接口，比使用单个接口要好。还是一个降低类之间的耦合度的意思，从这儿我们看出，其实设计模式就是一个软件的设计思想，从大型软件架构出发，为了升级和维护方便。所以上文中多次出现：降低依赖，降低耦合。

⑤ **迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）**

为什么叫最少知道原则，就是说：一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。

**⑥ 合成复用原则（Composite Reuse Principle）**

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。

**3. 什么是策略模式？**

策略模式是对算法的包装，是把使用算法的责任和算法本身分割开来，委派给不同的对象管理，最终可以解决多重if判断问题。但是必须有一个共同的抽象行为，比如都是返回一个html表单。

①.环境(Context)角色：持有一个Strategy的引用。

②.抽象策略(Strategy)角色：这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的**接口**。

③.具体策略(ConcreteStrategy)角色：包装了相关的算法或行为，即实现类。

为什么叫做策略模式？  每个if判断都可以理解为就是一个策略。

**4.策略模式优缺点**

优点：算法可以自由切换（高层屏蔽算法，角色自由切换），避免使用多重条件判断（如果算法过多就会出现很多种相同的判断，很难维护），扩展性好（可自由添加取消算法 而不影响整个功能）

缺点：策略类数量增多（每一个策略类复用性很小，如果需要增加算法，就只能新增类），所有的策略类都需要对外暴露（使用的人必须了解使用策略，这个就需要其它模式来补充，比如工厂模式、代理模式）

# 二. 策略模式案例分析 #

**聚合支付平台：**搭建聚合支付平台的时候，这时候需要对接很多第三方支付接口，比如支付宝、微信支付、小米支付等，通过传统if代码判断的，后期的维护性非常差！

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FraXJhTmlja3k_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

这时候可以通过策略模式解决多重if判断问题。

架构图：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0FraXJhTmlja3k_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

**1. 基于枚举+工厂方式实现策略模式**

maven依赖：

<parent>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
        <version>2.0.1.RELEASE</version>
    </parent>
    <dependencies>
        
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.16.10</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>commons-lang</groupId>
            <artifactId>commons-lang</artifactId>
            <version>2.6</version>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.mybatis.spring.boot</groupId>
            <artifactId>mybatis-spring-boot-starter</artifactId>
            <version>1.1.1</version>
        </dependency>
        
        <dependency>
            <groupId>mysql</groupId>
            <artifactId>mysql-connector-java</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>

① 创建抽象策略（接口，共同行为）

package com.example.strategy;
    public interface PayStrategy {
        // 共同算法实现骨架
        String toPay();
    }

② 创建策略实现

package com.example.strategy.impl;
    import com.example.strategy.PayStrategy;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    @Component
    public class AliPayStrategy implements PayStrategy {
        public String toPay() {
            return "调用支付宝支付接口";
        }
    }

package com.example.strategy.impl;
    import com.example.strategy.PayStrategy;
    public class WxPayStrategy implements PayStrategy {
        public String toPay() {
            return "调用微信支付接口";
        }
    }

③ 定义枚举（存放每个策略实现 - class路径）

package com.example.context;
    public enum PayEnum {
        // 支付宝支付
        ALI_PAY("com.example.strategy.impl.AliPayStrategy"),
        // 微信支付
        WX_PAY("com.example.strategy.impl.WxPayStrategy");
        PayEnum(String className) {
            this.setClassName(className);
        }
        public String getClassName() {
            return className;
        }
        public void setClassName(String className) {
            this.className = className;
        }
        // class完整地址
        private String className;
    }

④ 定义策略工厂

package com.example.factory;
    import com.example.context.PayEnum;
    import com.example.strategy.PayStrategy;
    public class StrategyFactory {
        //使用策略工厂获取具体策略实现
        public static PayStrategy getPayStrategy(String strategyType) {
            try {
                // 1.获取枚举中className
                String className = PayEnum.valueOf(strategyType).getClassName();
                // 2.使用java反射技术初始化类
                return (PayStrategy) Class.forName(className).newInstance();
            } catch (Exception e) {
                return null;
            }
        }
    }

⑤ 定义上下文

package com.example.context;
    import com.example.factory.StrategyFactory;
    import com.example.strategy.PayStrategy;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    @Component
    public class PayContext {
        public String toPay(String payCode){
            // 1.验证参数
            if(StringUtils.isEmpty(payCode)){
                return  "payCode不能为空!";
            }
            // 2.使用策略工厂获取具体的策略实现
            PayStrategy payStrategy = StrategyFactory.getPayStrategy(payCode);
            if(payStrategy==null){
                return  "没有找到具体策略的实现...";
            }
            return payStrategy.toPay();
        }
    }

⑥ 编写controller进行测试

package com.example.controller;
    import com.example.context.PayContext;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
    import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
    @RestController
    public class PayController {
        @Autowired
        private PayContext payContext;
        @RequestMapping("/toPay")
        public String toPay(String payCode){
            return payContext.toPay(payCode);
        }
    }

![20190605113951752.png][]      ![20190605114012705.png][]

**2. 基于数据库实现策略模式**

**枚举方式，具体的策略实现都没有交给Spring管理，所以现在想全交给Spring进行管理，弃用工厂**

![20190605114504469.png][]

准备工作：如图建立一张支付渠道表，关键为channel\_id和strategy\_bean\_id，即和上面枚举的key-value相似

![20190605115217938.png][]    ![20190605115145829.png][]

具体实现：

① 首先需要把策略实现注入到spring容器中

![20190605115841322.png][]  ![20190605115855433.png][]

② 此时直接弃用枚举和工厂，直接修改context上下文代码：

package com.example.context;
    import com.example.dao.PaymentDao;
    import com.example.model.PaymentDo;
    import com.example.strategy.PayStrategy;
    import com.example.utils.SpringUtils;
    import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
    import org.springframework.stereotype.Component;
    import org.springframework.util.StringUtils;
    @Component
    public class PayContext {
        @Autowired
        private PaymentDao paymentDao;
        public String toPay(String payCode){
            // 1.验证参数
            if(StringUtils.isEmpty(payCode)){
                return  "payCode不能为空!";
            }
            // 1.查询数据库获取具体策略实现
            PaymentDo paymentDo = paymentDao.getPaymentChannel(payCode);
            if (paymentDo == null) {
                return "没有查询到支付渠道";
            }
            System.out.println(paymentDo);
            // 获取spring注入的bean的id
            String strategyBeanId = paymentDo.getStrategyBeanId();
            if (StringUtils.isEmpty(strategyBeanId)) {
                return "数据库没有配置strategyBeanId";
            }
            PayStrategy payStrategy = SpringUtils.getBean(strategyBeanId, PayStrategy.class);
            return payStrategy.toPay();
        }
    }

③ 编写yml配置

server:
      port: 8081
    spring:
      datasource:
        driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
        url: jdbc:mysql://localhost:3306/es?useUnicode=true&characterEncoding=utf8
        username: root
        password: 123456
    mybatis:
      configuration:
        mapUnderscoreToCamelCase: true

测试一下，和基于枚举+工厂效果一样：

![2019060516384867.png][]

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[20190605114012705.png]: /images/20220122/b4ffc8ce0efe408ea0aba91d04e1ebc4.png
[20190605114504469.png]: /images/20220122/e284fcbbcf0545cbada80480b7273afd.png
[20190605115217938.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190605115217938.png
[20190605115145829.png]: /images/20220122/f5a11308eebe44c68966fbac4fab5a48.png
[20190605115841322.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20190605115841322.png
[20190605115855433.png]: /images/20220122/4089f7c4072d44c98f5e2dfe7a6d737d.png
[2019060516384867.png]: /images/20220122/e7b589219d1f4e32b8887817c9660926.png