设计模式专题 - 策略模式

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！

这时候可以通过策略模式解决多重if判断问题。

架构图：

1. 基于枚举+工厂方式实现策略模式

maven依赖：

    org.springframework.boot
    spring-boot-starter-parent
    2.0.1.RELEASE


    
    
        org.springframework.boot
        spring-boot-starter-web
    
    
        org.projectlombok
        lombok
        1.16.10
    
    
        commons-lang
        commons-lang
        2.6
    
    
        org.mybatis.spring.boot
        mybatis-spring-boot-starter
        1.1.1
    
    
    
        mysql
        mysql-connector-java
    

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（存放每个测了测实现 - 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);
    }
}

      

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

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

    

具体实现：

① 首先需要把策略实现注入到spring容器中

  

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：