基于Spring(Boot)下策略模式的使用方法教程

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未使用策略模式时的处理

以物联网为例大家可能不够熟悉，下面就以支付场景为例。比如在支付的过程中我们可能会选择微信支付、支付宝支付或银卡支付。同时，银行卡又分不同银行，这里统一为银行卡。

最简单直接的代码实现形式如下：

public void pay(String payType){     if("alipay".equals(payType)){         System.out.println("支付宝");     }else if("wechatPay".equals(payType)){         System.out.println("微信支付");     } else if("bank".equals(payType)){         System.out.println("银行卡支付");     } }

这样对照设计模式，通常不符合两个原则：单一职责原则和开闭原则。

我们会发现当前类(或方法)不处理了多个业务的功能，一旦任何一个支付方式的修改都可能会影响到其他的支付方式。同时，无法做到对扩展开放，对修改关闭。新增其他支付方式时同样要修改ifelse判断，影响到其他的业务逻辑。

而策略模式通常就是解决这种有很多ifelse处理逻辑，从而提高代码的可维护性、可扩展性和可读性。

策略模式的轮廓

在对上述代码进行改造之前，先来了解一下策略模式的基本组成。

策略模式(Strategy)，定义了一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。

策略模式通常由以下几部分组成：

• Strategy策略类，用于定义所有支持算法的公共接口;

• ConcreteStrategy具体策略类，封装了具体的算法或行为，继承于Strategy。

• Context上下文，用一个ConcreteStrategy来配置，维护一个对Strategy对象的引用;

• StrategyFactory策略工厂类，用于创建策略类的具体实现;通常此部分可省略，看具体情况。比如后续实例中通过Spring的依赖注入机制实现了策略类的实例化。

用类图来表示(省略策略工厂类)如下图：

image

基于Spring的策略模式实现

目前在实践中通常都是基于Spring的特性来实现策略模式，这里就以此为例来进行讲解。

策略类定义

上面已经提到，策略类用于定义功能的接口，对于支付场景则可命名为PaymentService或PaymentStrategy。

public interface PaymentService {      /**      * 支付      */     PayResult pay(Order order); }

同时提供该策略类的不同实现类：AlipayService、WeChatPayService、BankPayService。

@Service("alipay") public class AlipayService implements PaymentService {     @Override     public PayResult pay(Order order) {         System.out.println("Alipay");         return null;     } }

@Service("wechatPay") public class WeChatPayService implements PaymentService {     @Override     public PayResult pay(Order order) {         System.out.println("WeChatPay");         return null;     } }

@Service("bank") public class BankPayService implements PaymentService {     @Override     public PayResult pay(Order order) {         System.out.println("BankPay");         return null;     } }

具体实现的实例化，可以通过一个PaymentFactory来进行构建存储，也可以直接利用@Autowired形式注入到Context的List或Map当中。

PaymentFactory的实现如下：

public class PaymentFactory {      private static final Map payStrategies = new HashMap<>();      static {         payStrategies.put("alipay", new AlipayService());         payStrategies.put("wechatPay", new WeChatPayService());         payStrategies.put("bank", new BankPayService());     }      public static PaymentService getPayment(String payType) {         if (payType == null) {             throw new IllegalArgumentException("pay type is empty.");         }         if (!payStrategies.containsKey(payType)) {             throw new IllegalArgumentException("pay type not supported.");         }         return payStrategies.get(payType);     } }

通过static静态代码块来初始化对应的策略实现类，然后提供一个getPayment方法，根据支付类型来获取对应的服务。当然，通过static初始化的代码块是单例的无状态的，如果需要有状态的类则getPayment方法，每次都需要new一个新的对象。

public static PaymentService getPayment1(String payType) {     if (payType == null) {         throw new IllegalArgumentException("pay type is empty.");     }     if ("alipay".equals(payType)) {         return new AlipayService();     } else if ("wechatPay".equals(payType)) {         return new WeChatPayService();     } else if ("bank".equals(payType)) {         return new BankPayService();     }     throw new IllegalArgumentException("pay type not supported."); }

Context上下文

Context上下文角色，也叫Context封装角色，起承上启下的作用，屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问，封装可能存在的变化。

上面通过工厂的形式创建策略类的实现类，当然也可以直接通过@Autowired注入到Context上下文中。

@Component public class PaymentStrategy {      @Autowired     private final Map payStrategies = new HashMap<>();      public PaymentService getPayment(String payType) {         if (payType == null) {             throw new IllegalArgumentException("pay type is empty.");         }         if (!payStrategies.containsKey(payType)) {             throw new IllegalArgumentException("pay type not supported.");         }         return payStrategies.get(payType);     } }

上面通过@Autowired注解，将通过@Service实例化的PaymentService实现类，注入到map当中，其中key为实例化类的名称，value为具体的实例化类。

上面的getPayment代码与PaymentFactory中一致。当然，还可以在PaymentStrategy中封装一个pay方法，这样，客户端直接注入PaymentStrategy类调用pay方法即可。

public PayResult pay(String payType,Order order){     PaymentService paymentService = this.getPayment(payType);     return paymentService.pay(order); }

改进方案

通过上面的代码基本上已经实现了策略模式，此时当新增加一个支付通道时，已经不用修改PaymentStrategy相关的代码，只用新增一个实现PaymentService接口的类即可。

但在接口定义这里，还是有优化空间的。比如，这里判断是通过Bean的名称来判断的，但某些情况下判断可能比较复杂或可能会同时执行多个Service。此时，就可以对PaymentService接口进行改进，新增一个检验是否支持该功能的判断方法。

public interface PaymentService {      boolean isSupport(Order order);      /**      * 支付      */     PayResult pay(Order order); }

由实现类来具体实现isSupport方法，判断自己支持哪些功能。

同时，上下文类也可以进一步利用Java8提供的Steam特性进行处理：

@Component public class PaymentStrategy {      /**      * 此处用@Autowired将所有实例注入为List。      */     @Autowired     private List paymentServices;      public void pay(Order order) {         PaymentService paymentService = paymentServices.stream()                 .filter((service) -> service.isSupport(order))                 .findFirst()                 .orElse(null);          if (paymentService != null) {             paymentService.pay(order);         } else {             throw new IllegalArgumentException("pay type not supported.");         }     } }

通过进一步改造，程序变得更加灵活了。

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