设计模式系列之策略模式

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最近有一个学妹在跟我沟通如何有效的去避免代码中一长串的if else判断或者switch条件判断?针对更多的回答就是合理的去使用设计来规避这个问题。

在设计模式中，可以使用工厂模式或者策略模式来处理这类问题，之前已经分享了工厂模式，感兴趣的同学可以去复习一下。

设计模式系列往期文章：

• 单例模式
• 工厂模式
• 流程引擎
• 建造者模式
• 原型模式
• 责任链模式
• 观察者模式

那么工厂模式和策略模式有什么区别呢?

• 工厂模式是属于创建型设计模式，主要用来针对不同类型创建不同的对象，达到解偶类对象。
• 策略模式是属于行为型设计模式，主要是针对不同的策略做出对应行为，达到行为解偶

本次就来具体聊聊策略模式它是如何做到行为解耦

大纲

定义

什么是策略模式?它的原理实现是怎么样的?

定义一系列算法，封装每个算法，并使他们可以互换，不同的策略可以让算法独立于使用它们的客户而变化。以上定义来自设计模式之美

感觉有点抽象?那就来看一张结构图吧

• Strategy(抽象策略)：抽象策略类，并且定义策略执行入口
• ConcreteStrategy(具体策略)：实现抽象策略，实现algorithm方法
• Context(环境)：运行特定的策略类。

这么看结构其实还是不复杂的，而且跟状态模式类似。

那么这个代码怎么实现?

举个例子，汽车大家肯定都不陌生，愿大家早日完成汽车梦，汽车的不同档(concreteStrategy)就好比不同的策略，驾驶者选择几档则汽车按几档的速度前进，整个选择权在驾驶者(context)手中。

public interface GearStrategy { 
 
    // 定义策略执行方法 
    void algorithm(String param); 
} 

首先还是先定义抽象策略

这里是用接口的形式，还有一种方式可以用抽象方法abstract来写也是一样的。具体就看大家自己选择了。

public abstract class GearStrategyAbstract { 
 // 定义策略执行方法 
 abstract void algorithm(String param); 
} 

public class GearStrategyOne implements GearStrategy { 
 
    @Override 
    public void algorithm(String param) { 
        System.out.println("当前档位" + param); 
    } 
} 

其次定义具体档位策略，实现algorithm方法。

public class Context { 
  // 缓存所有的策略，当前是无状态的，可以共享策略类对象 
    private static final Map<String, GearStrategy> strategies = new HashMap<>(); 
 
    // 第一种写法 
    static { 
        strategies.put("one", new GearStrategyOne()); 
    } 
 
    public static GearStrategy getStrategy(String type) { 
        if (type == null || type.isEmpty()) { 
            throw new IllegalArgumentException("type should not be empty."); 
        } 
        return strategies.get(type); 
    } 
 
    // 第二种写法 
    public static GearStrategy getStrategySecond(String type) { 
        if (type == null || type.isEmpty()) { 
            throw new IllegalArgumentException("type should not be empty."); 
        } 
        if (type.equals("one")) { 
            return new GearStrategyOne(); 
        } 
        return null; 
    } 
 
 
    public static void main(String[] args) { 
        // 测试结果 
        GearStrategy strategyOne = Context.getStrategy("one"); 
        strategyOne.algorithm("1档"); 
         // 结果：当前档位1档 
        GearStrategy strategyTwo = Context.getStrategySecond("one"); 
        strategyTwo.algorithm("1档"); 
        // 结果：当前档位1档 
    } 
 
} 

最后就是实现运行时环境(Context)，你可以定义成StrategyFactory，但都是一个意思。

在main方法里面的测试demo，可以看到通过不同的type类型，可以实现不同的策略，这就是策略模式主要思想。

在Context里面定义了两种写法：

• 第一种是维护了一个strategies的Map容器。用这种方式就需要判断每种策略是否可以共享使用，它只是作为算法的实现。
• 第二种是直接通过有状态的类，每次根据类型new一个新的策略类对象。这个就需要根据实际业务场景去做的判断。

框架的应用

策略模式在框架中也在一个很常见的地方体现出来了，而且大家肯定都有使用过。

那就是JDK中的线程池ThreadPoolExecutor

首先都是类似于这样定义一个线程池，里面实现线程池的异常策略。

这个线程池的异常策略就是用的策略模式的思想。

在源码中有RejectedExecutionHandler这个抽象异常策略接口，同时它也有四种拒绝策略。关系图如下：

这就是在框架中的体现了，根据自己的业务场景，合理的选择线程池的异常策略。

业务改造举例

在真实的业务场景中策略模式也还是应用很多的。

在社交电商中分享商品是一个很重要的环节，假设现在要我们实现一个分享图片功能，比如当前有 单商品、多商品、下单、会场、邀请、小程序链接等等多种分享场景。

针对上线这个流程图先用if else语句做一个普通业务代码判断，就像下面的这中方式：

public class SingleItemShare { 
    // 单商品 
    public void algorithm(String param) { 
        System.out.println("当前分享图片是" + param); 
    } 
} 
public class MultiItemShare { 
    // 多商品 
    public void algorithm(String param) { 
        System.out.println("当前分享图片是" + param); 
    } 
} 
public class OrderItemShare { 
    // 下单 
    public void algorithm(String param) { 
        System.out.println("当前分享图片是" + param); 
    } 
} 
public class ShareFactory { 
 
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
        Integer shareType = 1; 
       // 测试业务逻辑 
        if (shareType.equals(ShareType.SINGLE.getCode())) { 
            SingleItemShare singleItemShare = new SingleItemShare(); 
            singleItemShare.algorithm("单商品"); 
        } else if (shareType.equals(ShareType.MULTI.getCode())) { 
            MultiItemShare multiItemShare = new MultiItemShare(); 
            multiItemShare.algorithm("多商品"); 
        } else if (shareType.equals(ShareType.ORDER.getCode())) { 
            OrderItemShare orderItemShare = new OrderItemShare(); 
            orderItemShare.algorithm("下单"); 
        } else { 
            throw new Exception("未知分享类型"); 
        } 
        // .....省略更多分享场景 
    } 
 
    enum ShareType { 
        SINGLE(1, "单商品"), 
        MULTI(2, "多商品"), 
        ORDER(3, "下单"); 
        /** 
         * 场景对应的编码 
         */ 
        private Integer code; 
        /** 
         * 业务场景描述 
         */ 
        private String desc; 
        ShareType(Integer code, String desc) { 
            this.code = code; 
            this.desc = desc; 
        } 
        public Integer getCode() { 
            return code; 
        } 
       // 省略 get set 方法 
    } 
} 

这里大家可以看到每新加一种分享类型，就需要加一次if else 判断，当如果有十几种场景的时候那代码整体就会非常的长，看起来给人的感觉也不是很舒服。

接下来就看看如何用策略模式进行重构：

public interface ShareStrategy { 
    // 定义分享策略执行方法 
    void shareAlgorithm(String param); 
} 
 
public class OrderItemShare implements ShareStrategy { 
    @Override 
    public void shareAlgorithm(String param) { 
        System.out.println("当前分享图片是" + param); 
    } 
} 
 
// 省略 MultiItemShare以及SingleItemShare策略 
 
// 分享工厂 
public class ShareFactory { 
  // 定义策略枚举 
    enum ShareType { 
        SINGLE("single", "单商品"), 
        MULTI("multi", "多商品"), 
        ORDER("order", "下单"); 
        // 场景对应的编码 
        private String code; 
        
        // 业务场景描述 
        private String desc; 
        ShareType(String code, String desc) { 
            this.code = code; 
            this.desc = desc; 
        } 
        public String getCode() { 
            return code; 
        } 
       // 省略 get set 方法 
    } 
  // 定义策略map缓存 
    private static final Map<String, ShareStrategy> shareStrategies = new       HashMap<>(); 
    static { 
        shareStrategies.put("order", new OrderItemShare()); 
        shareStrategies.put("single", new SingleItemShare()); 
        shareStrategies.put("multi", new MultiItemShare()); 
    } 
    // 获取指定策略 
    public static ShareStrategy getShareStrategy(String type) { 
        if (type == null || type.isEmpty()) { 
            throw new IllegalArgumentException("type should not be empty."); 
        } 
        return shareStrategies.get(type); 
    } 
  
    public static void main(String[] args) { 
        // 测试demo 
        String shareType = "order"; 
        ShareStrategy shareStrategy = ShareFactory.getShareStrategy(shareType); 
        shareStrategy.shareAlgorithm("order"); 
        // 输出结果：当前分享图片是order 
    } 
} 

这里策略模式就已经改造完了。在client请求端，根本看不到那么多的if else判断，只需要传入对应的策略方式即可，这里我们维护了一个策略缓存map，在直接调用的ShareFactory获取策略的时候就直接是从换种获取策略类对象。

这就已经达到了行为解偶的思想。同时也避免了长串的if else 判断。

优点：

• 算法策略可以自由实现切换
• 扩展性好，加一个策略，只需要增加一个类

缺点：

• 策略类数量多
• 需要维护一个策略枚举，让别人知道你当前具有哪些策略

总结

以上就讲完了策略模式，整体看上去其实还是比较简单的，还是那句话学习设计模式我们还是要学习每种设计模式的思想，任何一种设计模式存在即合理。当然也不要因为设计模式而设计代码，那样反而得不偿失。