[纯干货] 如何用Spring 原生注解 快速实现策略模式+工厂模式

前言

这阵子在做项目组重构的工作，工作中的一部分就是就目前代码库中与企业交互的逻辑抽离出来，单独做一个微服务，实现企业交互逻辑的关注点分离。

在这里面我很自然而然的就用到了策略模式 + 工厂模式的方式，包装内部实现细节，向外提供统一的调用方式，有效的减少if/else的业务代码，使得代码更容易维护，扩展。

之前看过一些文章，是使用自定义注解+自动BeanProcessor的方式来实现，个人感觉有点麻烦。因为Spring原生就提供类似的特性。

本篇旨在介绍在实际的业务场景，如何借助Spring IoC 依赖注入的特性，使用Spring 原生注解 来快速实现 策略模式 + 工厂模式。希望能够对你有启发。

业务场景

从原项目抽离出来的企业服务，承担的是与外部企业交互的职责。不同企业，虽然会产生的交互行为是相同的，但是交互行为内部的实现逻辑各有不同，比如发送报文接口，不同企业可能报文格式会不同。

针对这种不同企业交互细节不同的场景，将与企业的交互行为抽象出来EntStrategy接口，根据服务消费者传入的企业号选择对应的实现类（策略类），逻辑简化之后如下图。

快速实现

现在让我们用快速用一个DEMO实现上述场景。

我们的期望目标是，根据不同的企业编号，我们能够快速找到对应的策略实现类去执行发送报文的操作。

Step 1 实现策略类

假设我们现在对外提供的服务Api是这样的，

/**
 * @param entNum 企业编号
 */
public void send(String entNum) {
	// 根据不同的企业编号，我们能够快速找到对应的策略实现类去执行发送报文的操作
}

现在我们先定义个EntStrategy接口

/**
 * @author Richard_yyf
 * @version 1.0 2019/10/23
 */
public interface EntStrategy {

    String getStuff();

    void send();
}

三个策略类

DefaultStrategy

@Component
public class DefaultStrategy  implements EntStrategy {
    @Override
    public String getStuff() {
        return "其他企业";
    }

    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送默认标准的报文给对应企业");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return getStuff();
    }
}

EntAStrategy

@Component
public class EntAStrategy implements EntStrategy {
    @Override
    public String getStuff() {
        return "企业A";
    }

    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送A标准的报文给对应企业");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return getStuff();
    }
}

EntBStrategy

@Component
public class EntBStrategy implements EntStrategy {
    @Override
    public String getStuff() {
        return "企业B";
    }

    @Override
    public void send() {
        System.out.println("发送B标准的报文给对应企业");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return getStuff();
    }
}

Step 2 借助Spring 强大的依赖注入

下面的设计是消除if/else的关键代码，这里我定义了一个EntStrategyHolder来当做工厂类。

@Component
public class EntStrategyHolder {

    // 关键功能 Spring 会自动将 EntStrategy 接口的类注入到这个Map中
    @Autowired
    private Map<String, EntStrategy> entStrategyMap;

    public EntStrategy getBy(String entNum) {
        return entStrategyMap.get(entNum);
    }
}

这一步的关键就是， Spring 会自动将 EntStrategy 接口的实现类注入到这个Map中。前提是你这个实现类得是交给Spring 容器管理的。

这个Map的key值就是你的 bean id，你可以用@Component("value")的方式设置，像我上面直接用默认的方式的话，就是首字母小写。value值则为对应的策略实现类。

到这一步，实际上我们的期望功能大部分已经实现了，先让用一个简单的启动类试一下。

/**
 * @author Richard_yyf
 * @version 1.0 2019/10/23
 */
@Configuration
@ComponentScan("ric.study.demo.ioc.autowire_all_implementation_demo_set")
public class Boostrap {

    public static void main(String[] args) {
        String entNum = "entBStrategy";
        send(entNum);
        entNum = "defaultStrategy";
        send(entNum);
    }

    // 用这个方法模拟 企业代理服务 提供的Api
    public static void send(String entNum) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Boostrap.class);
        context.getBean(EntStrategyHolder.class).getBy(entNum).send();
    }
}

输出结果

发送B标准的报文给对应企业
发送默认标准的报文给对应企业

Step 3 别名转换

大家眼睛如果稍微利索的点的话，会发现我上面启动类里面的企业编号entNum填的实际上是bean id的值。那在实际业务中肯定是不会这样的，怎么可能把一个企业编号定义的这么奇怪呢。

所以这里还需要一步操作，将传入的企业编号，转义成对应的策略类的bean id。

实际上这一步的逻辑和你的实际业务是有很强的相关性的，因为在我业务里面的entNum在实际上就是一种标识，程序怎么识别解析这个标识，找到对应的策略实现类，应该是根据你的业务需求定制的。

我这里把这一步也写出来，主要是想给大家提供一种思路。

因为我的微服务是用SpringBoot做基础框架的，所以我借助SpringBoot 外部化配置的一些特性实现了这种方式。

添加EntAlias类

/**
 * @author Richard_yyf
 * @version 1.0 2019/10/15
 */
@Component
@EnableConfigurationProperties
@ConfigurationProperties(prefix = "ent")
public class EntAlias {

    private HashMap<String, String> aliasMap;
    
    public static final String DEFAULT_STATEGY_NAME = "defaultStrategy";

    public HashMap<String, String> getAliasMap() {
        return aliasMap;
    }

    public void setAliasMap(HashMap<String, String > aliasMap) {
        this.aliasMap = aliasMap;
    }

    String of(String entNum) {
        return aliasMap.get(entNum);
    }
}

在对应配置文件application.yml中配置：

ent:
  aliasMap:
    entA: entAStrategy
    entB: entBStrategy

....省略

这里注意哦，要实现对应getter和setter的，不然属性会注入不进去的。

改写一下EntStrategyHolder类

@Component
public class EntStrategyHolder {
    
    @Autowired
    private EntAlias entAlias;

    // 关键功能 Spring 会自动将 EntStrategy 接口的类注入到这个Map中
    @Autowired
    private Map<String, EntStrategy> entStrategyMap;

    // 找不到对应的策略类，使用默认的
    public EntStrategy getBy(String entNum) {
        String name = entAlias.of(entNum);
        if (name == null) {
            return entStrategyMap.get(EntAlias.DEFAULT_STATEGY_NAME);
        }
        EntStrategy entStrategy = entStrategyMap.get(name);
        if (entStrategy == null) {
            return entStrategyMap.get(EntAlias.DEFAULT_STATEGY_NAME);
        }
        return entStrategy;
    }
}

现在我们再启动一下看看：

/**
 * @author Richard_yyf
 * @version 1.0 2019/10/23
 */
@Configuration
@ComponentScan("ric.study.demo.ioc.autowire_all_implementation_demo_set")
public class Boostrap {
    public static void main(String[] args) {
        String entNum = "entA";
        send(entNum);
        entNum = "entB";
        send(entNum);
        entNum = "entC";
        send(entNum);
    }
    
    public static void send(String entNum) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Boostrap.class);
        context.getBean(EntStrategyHolder.class).getBy(entNum).send();
    }
}

输出结果

发送A标准的报文给对应企业
发送B标准的报文给对应企业
发送默认标准的报文给对应企业

非SpringBoot

上面的代码中我采用SpringBoot的特性，通过yml文件来管理别名转化，是为了让代码看起来更美观。如果是Spring框架的话。我会这样去实现。（只是参考）

/**
 * @author Richard_yyf
 * @version 1.0 2019/10/23
 */
public class EntAlias {

    private static Map<String, String> aliasMap;

    private static final String ENTA_STATEGY_NAME = "entAStrategy";
    private static final String ENTB_STATEGY_NAME = "entBStrategy";
    public static final String DEFAULT_STATEGY_NAME = "defaultStrategy";

    static {
        // 这个别名容器怎么注册别名、初始化，有很多种方式。
        aliasMap = new LinkedHashMap<>();
        aliasMap.put("entA", ENTA_STATEGY_NAME);
        aliasMap.put("entB", ENTB_STATEGY_NAME);
    }

    public static String of(String entNum) {
        return aliasMap.get(entNum);
    }
}

Spring IoC 的依赖注入

这里我想再谈一下上面的第二个步骤，第二个步骤的核心就是通过Spring IoC依赖注入的特性，实现了策略实现类的注册过程（这一步自己实现会需要很多工作，并且代码不会很好看）。

实际上除了Map这种变量类型，Spring 还能给List 变量进行自动装配。比如下面的代码。

@Component
public class EntStrategyHolder {

    @Autowired
    private Map<String, EntStrategy> entStrategyMap;

    @Autowired
    private List<EntStrategy> entStrategyList;

    public EntStrategy getBy(String entNum) {
        return entStrategyMap.get(entNum);
    }

    public void print() {
        System.out.println("===== implementation Map =====");
        System.out.println(entStrategyMap);
        entStrategyMap.forEach((name, impl)-> {
            System.out.println(name + ":" + impl.getStuff());
        });
        System.out.println("===== implementation List =====");
        System.out.println(entStrategyList);
        entStrategyList.forEach(impl-> System.out.println(impl.getStuff()));
    }
}

启动类

@Configuration
@ComponentScan("ric.study.demo.ioc.autowire_all_implementation_demo_set")
public class Boostrap {

    public static void main(String[] args) {
        AnnotationConfigApplicationContext context = new AnnotationConfigApplicationContext(Boostrap.class);
        context.getBean(EntStrategyHolder.class).print();
    }
}

输出结果

===== implementation Map =====
{defaultStrategy=其他企业, entAStrategy=企业A, entBStrategy=企业B}
defaultStrategy:其他企业
entAStrategy:企业A
entBStrategy:企业B
===== implementation List =====
[其他企业, 企业A, 企业B]
其他企业
企业A
企业B

可以看到entStrategyList被成功赋值了。

只不过这个特性我暂时没有找到应用场景，所以单独拿出来说一下。

结语

到这里，整个实现过程已经介绍完了。

过程中用了到Spring最常用的一些注解，通过Spring IoC依赖注入的特性，实现了策略实现类的注册过程，最终实现了整个功能。

希望能对你有所启发。

另外，如果你对上述Spring IoC 是如何对Map和List变量进行赋值感兴趣的话，我会在下一篇文章中讲解相关的源码和调试技巧。

我们搞技术的，知其然更应知其所以然嘛。

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