工作中常用到的设计模式-短信发送策略

一、概述

我们工作的业务代码从注释、命名、方法和异常等多方面实现整洁代码，但是感觉不够简洁，不够优雅，因为这是设计上的不足，总结就是抽象不够、可读性低、不够健壮。那这些就用到了设计模式。

java本身没有设计模式，但是随着时代的发展，写代码是人多了，他们便总结出了一套能提高开发和维护效率的套路，这就是设计模式。设计模式不是什么教条或者范式，它可以说是一种在特定场景下普适且可复用的解决方案，是一种可以用于提高代码可读性、可扩展性、可维护性的最佳实践。

二、短信发送策略

我目前在职的公司主营业务是智能语音外呼，主要是用机器人语音外呼替代人工，为了提升外呼之后的转换，通常会给客户发送一条挂机短信。但是因为通信通道的不稳定性以及业务复杂性（每个通道能发送的短信模板都是不一样的，比如营销类短信，游戏类短信），导致我们经常要对接各种短信通道。多数的小伙伴就会写出以下的代码：

if(type=="A通道"){
   //按照A通道的对接文档进行对接
 
}else if(type=="B通道"){
   //按照B通道的对接文档进行对接
}else{
    //按照默认格式解析
}

这个代码可能会存在哪些问题呢？

• 如果分支变多，这里的代码就会变得臃肿，难以维护，可读性低。
• 如果你需要接入一种新的解析类型，那只能在原有代码上修改。

说得专业一点的话，就是以上代码，违背了面向对象编程的开闭原则、单一原则以及迪米特法则。

• 开闭原则（对于扩展是开放的，但是对于修改是封闭的）：增加或者删除某个逻辑，都需要修改到原来代码
• 单一原则（规定一个类应该只有一个发生变化的原因）：修改任何类型的分支逻辑代码，都需要改动当前类的代码。
• 迪米特法则（最少知道原则）：发送短信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。

如果你的代码就是：有多个if…else等条件分支，并且每个条件分支，可以封装起来替换的，这个案例就可以使用策略模式和适配器模式来优化。

首先是策略模式：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。

然后是适配器模式：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。

// 策略接口
interface Strategy {
    void send(Object ... params);
}

//适配者接口
class Adaptee
{
    public void specificRequest()
    {       
        System.out.println("适配者中的业务代码被调用！");
    }
}

// 联通策略+对象适配器类
class CUCC implements Strategy {
   private CUCCAdapteeService cuccService;
    @Override
    public void send(Object... params) {
        CUCCRequest request = new CUCCRequest();
        // 构建入参
        request.setCUCCReq(params);
        cuccService.specificRequest(request);
    }
}

// 移动策略+对象适配器类
class CMCC implements Strategy {
   private CMCCAdapteeService cmccService;
    @Override
    public void send(Object... params) {
        CMCCRequest request = new CMCCRequest ();
        // 构建入参
        request.setCMCCReq(params);
        cmccService.specificRequest(request);
    }
}

// 电信策略+对象适配器类
class CTCC implements Strategy {
   private CTCCAdapteeService ctccService;
    @Override
    public void send(Object... params) {
        CTCCRequest request = new CTCCRequest ();
        // 构建入参
        request.setCTCCReq(params);
        ctccService.specificRequest(request);
    }
}

CUCCAdapteeService 、CMCCAdapteeService 、CTCCAdapteeService 都是对象适配器类

代码经过优化后，虽然结构和设计上比之前要复杂不少，但考虑到健壮性和拓展性，还是非常值得的。

// 使用分支判断获取的策略上下文
class StrategyContext {
    public static Strategy getStrategy(String sendType) {
        switch (sendType) {
            case "CMCC":
                return new CMCC();
            case "CUCC":
                return new CUCC();
            case "CTCC":
                return new CTCC();
            default:
                throw new IllegalArgumentException("sendType error!");
        }
    }
}
// 优化后的策略服务
class SendService {
    public void send(String sendType , Object ... params) {
        Strategy strategy = StrategyContext.getStrategy(sendType);
        strategy.send(params);
    }
}

其实这就是工厂模式，定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。工厂模式一般配合策略模式一起使用。

但是这里发现策略类是无状态的模型，那就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。

所以在策略环境类StrategyContext 中使用一个注册表来记录各个策略类的注册信息，并提供接口供策略类调用进行注册。同时使用饿汉式单例模式去优化策略类的设计：

// 策略上下文，用于管理策略的注册和获取
class StrategyContext {
    private static final Map<String, Strategy> registerMap = new HashMap<>();
    // 注册策略
    public static void registerStrategy(String sendType, Strategy strategy) {
        registerMap.putIfAbsent(sendType, strategy);
    }
    // 获取策略
    public static Strategy getStrategy(String sendType) {
        return registerMap.get(sendType);
    }
}

// 抽象策略类
abstract class AbstractStrategy  {
    // 类注册方法
    public void register() {
        StrategyContext.registerStrategy(getClass().getSimpleName(), this);
    }
}

// 饿汉式单例CMCC策略
class CMCC extends AbstractStrategy implements Strategy {
   private static final CMCC instance = new CMCC();
   private CMCCAdapteeService cmccService;
    private CMCC() {
        register();
    }
    public static CMCC getInstance() {
        return instance;
    }
    
     @Override
    public void send(Object... params) {
        CMCCRequest request = new CMCCRequest ();
        // 构建入参
        request.setCMCCReq(params);
        cmccService.specificRequest(request);
    }
}




..........................................

如果使用了Spring框架，还可以利用Spring的Bean机制来代替上述的部分设计，直接使用@Component和@PostConstruct注解即可完成单例的创建和注册，代码会更加简洁。

至此，经过了多次反思和优化，得到了一套低耦合高内聚，同时符合开闭原则的设计。