Java设计模式-策略模式-基于Spring实现

2023-10-13 14:27 由 C_C_菜园发表于 #后端开发

1、策略模式

1.1、概述

策略模式是一种行为设计模式，它允许在运行时选择算法的行为。它将算法封装在独立的策略类中，使得它们可以相互替换，而不影响客户端代码。这种模式通过将算法的选择从客户端代码中分离出来，提供了更大的灵活性和可维护性。

在Java中，策略模式的设计理念可以通过以下步骤实现：

定义一个策略接口（或抽象类），该接口定义了所有具体策略类都必须实现的方法。
创建具体的策略类，实现策略接口，并提供具体的算法实现。
在客户端代码中，创建一个策略对象，并将其传递给需要使用算法的对象。
客户端对象使用策略对象来执行特定的算法。

在你提供的代码片段中，我无法确定与策略模式相关的代码。如果你有更多的上下文或示例代码，我可以更好地帮助你理解和应用策略模式。

1.2、优缺点

策略模式具有以下优点：

可以代替if-else

算法的独立性：策略模式将算法封装在独立的策略类中，使得算法可以独立于客户端代码进行修改和扩展。这样可以提高代码的灵活性和可维护性。
可替换性：由于策略模式将算法封装在不同的策略类中，因此可以在运行时动态地切换和替换算法。这样可以根据不同的需求选择最合适的算法，而无需修改客户端代码。
单一职责原则：策略模式将不同的算法封装在不同的策略类中，使得每个策略类只负责一个具体的算法。这样符合单一职责原则，提高了代码的可读性和可维护性。
扩展性：由于策略模式将算法封装在独立的策略类中，因此可以很容易地添加新的策略类来扩展系统的功能。

策略模式也有一些缺点：

增加了类的数量：使用策略模式会增加系统中的类的数量，因为每个具体的算法都需要一个对应的策略类。这可能会增加代码的复杂性和理解难度。
客户端必须了解所有的策略类：客户端必须了解所有可用的策略类，并在运行时选择合适的策略。这可能会增加客户端代码的复杂性。
策略切换的开销：在运行时切换策略可能会带来一定的开销，特别是在需要频繁切换策略的情况下。这可能会影响系统的性能。

综上所述，策略模式在提供灵活性、可维护性和可扩展性方面具有很多优点，但也需要权衡其增加的类数量和策略切换的开销。在设计和使用策略模式时，需要根据具体的需求和情况进行权衡和选择。

2、SpringBean方式实现

bean的名字（默认）：实现策略类的名字首字母小写

2.1、实现步奏

可以看到，去获取bean是需要用户自己去做的。

2.2、实现

①定义策略接口

package com.cc.eed.strategy;

/**
 * <p>基于SpringBean的策略模式</p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
public interface ISpringBeanStrategy {

    /**
     * 吃饭
     */
    String eating();

    /**
     * 玩
     */
    String play();
}

②定义实现类1

package com.cc.eed.strategy.impl;

import com.cc.eed.strategy.ISpringBeanStrategy;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * <p>小美</p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
@Component
public class MeiSpringBeanImpl implements ISpringBeanStrategy {

    /**
     * 吃饭
     */
    @Override
    public String eating() {
        return "小美，吃饭！";
    }

    /**
     * 玩
     */
    @Override
    public String play() {
        return "小美，玩！";
    }
}

定义实现类2

package com.cc.eed.strategy.impl;

import com.cc.eed.strategy.ISpringBeanStrategy;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * <p>小明</p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
@Component
public class MingSpringBeanImpl implements ISpringBeanStrategy {

    /**
     * 吃饭
     */
    @Override
    public String eating() {
        return "小明，吃饭！";
    }

    /**
     * 玩
     */
    @Override
    public String play() {
        return "小明，玩！";
    }
}

③定义beanName的枚举

用于使用类型int获取对应的beanName

package com.cc.eed.enums;

import lombok.Getter;
import org.springframework.util.Assert;

import java.util.Arrays;

/**
 * <p></p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
@Getter
public enum PeopleEnum {

    MING(1, "小明", "mingSpringBeanImpl"),
    MEI(2, "小美", "meiSpringBeanImpl")
    ;

    public Integer type;

    public String name;

    public String beanName;

    /** <p>根据类型获取beanName<p>
     * @param type type
     * @return {@link String}
     * @since 2023/10/13
     * @author CC
     **/
    public static String getBeanName(Integer type) {
        PeopleEnum peopleEnum = Arrays.stream(values())
                .filter(p -> p.getType().equals(type))
                .findAny().orElse(null);
        Assert.notNull(peopleEnum, "暂不支持的策略模式！");
        return peopleEnum.getBeanName();
    }


    PeopleEnum(Integer type, String name, String beanName) {
        this.type = type;
        this.name = name;
        this.beanName = beanName;
    }

    public void setType(Integer type) {
        this.type = type;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public void setBeanName(String beanName) {
        this.beanName = beanName;
    }
}

④使用springBean工具类获取beanName

略，见：https://www.cnblogs.com/kakarotto-chen/p/17760069.html

⑤使用

传入不同的类型，获取不同的策略

@Test
public void test02()throws Exception{
    //根据BeanName获取具体的bean，实现策略模式
    //根据人员ID（或者类型）获取不同的bean
    String beanName = PeopleEnum.getBeanName(1);
    ISpringBeanStrategy bean = (ISpringBeanStrategy) SpringBeanUtil.getBean(beanName);

    String eating = bean.eating();
    System.out.println(eating);

    String play = bean.play();
    System.out.println(play);
}

结果：
传入1

传入2

传入除了1/2的

3、简单工厂模式实现（推荐）

加自定义Bean的名字

3.1、实现步奏

可以看到，去获取bean是交给工厂去做的，用户只需要传入类型即可。

3.2、实现

①定义策略接口

package com.cc.eed.strategy;

/**
 * <p>简单工厂模式 - 实现的策略模式</p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
public interface IFactoryStrategy {

    /**
     * 吃饭
     */
    String eating();

    /**
     * 玩
     */
    String play();
}

②生产策略bean的工厂

由于使用的@Resource注解，BUSINESS_FACTORY会自动注入所有实现了IFactoryStrategy接口的Bean。@Resource注解是Spring提供的一种依赖注入的方式，它会根据类型进行自动装配。在这个例子中，BUSINESS_FACTORY是一个Map类型的成员变量，它的键是字符串类型，值是IFactoryStrategy类型。当Spring容器启动时，会扫描并找到所有实现了IFactoryStrategy接口的Bean，并将它们自动注入到BUSINESS_FACTORY中。
由于BUSINESS_FACTORY使用了ConcurrentHashMap作为实现，它会根据PirateEnum.values().length的大小来初始化容量。这样可以确保BUSINESS_FACTORY的大小与实际注入的Bean数量一致，提高性能和效率。

package com.cc.eed.strategy;

import com.cc.eed.enums.PirateEnum;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Qualifier;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.Assert;

import javax.annotation.Resource;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

/**
 * <p>简单工厂</p>
 * <li>可以生产多个策略</li>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
@Component
public class StrategyByFactory {

    /**
     * 1、批量注入实现了 IFactoryStrategy 的Bean。
     * 2、用bean的数量当做map的大小
     */
    @Resource
    private final Map<String, IFactoryStrategy> BUSINESS_FACTORY = new ConcurrentHashMap<>(PirateEnum.values().length);

    //生成的策略...
    /** <p>根据类获取不同的Bean<p>
     * @param type type
     * @return {@link IFactoryStrategy}
     * @since 2023/10/13
     * @author CC
     **/
    public IFactoryStrategy getBusinessMap(Integer type){
        Assert.notNull(type, "类型不能为空！");
        String beanName = PirateEnum.getBeanName(type);
        return BUSINESS_FACTORY.get(beanName);
    }

    //生成的其他策略...

}

③策略实现类1

package com.cc.eed.strategy.impl;

import com.cc.eed.enums.PirateEnum;
import com.cc.eed.strategy.IFactoryStrategy;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * <p>路飞</p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
@Component(PirateEnum.LF_BEAN_NAME)
public class LuFeiFactoryStrategy implements IFactoryStrategy {
    /**
     * 吃饭
     */
    @Override
    public String eating() {
        return "路飞，吃饭！";
    }

    /**
     * 玩
     */
    @Override
    public String play() {
        return "路飞，玩！";
    }
}

③策略实现类2

package com.cc.eed.strategy.impl;

import com.cc.eed.enums.PirateEnum;
import com.cc.eed.strategy.IFactoryStrategy;
import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * <p>明哥</p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
@Component(PirateEnum.MG_BEAN_NAME)
public class MingGgFactoryStrategy implements IFactoryStrategy {
    /**
     * 吃饭
     */
    @Override
    public String eating() {
        return "明哥，吃饭！";
    }

    /**
     * 玩
     */
    @Override
    public String play() {
        return "明哥，玩！";
    }
}

④定义beanName的枚举

package com.cc.eed.enums;

import org.springframework.util.Assert;

import java.util.Arrays;

/**
 * <p></p>
 *
 * @author CC
 * @since 2023/10/13
 */
public enum PirateEnum {

    MG(11, "明哥", PirateEnum.MG_BEAN_NAME),

    LF(22, "路飞", PirateEnum.LF_BEAN_NAME)

    ;

    public Integer type;

    public String name;

    public String beanName;

    /**
     * 自定义的beanName
     */
    public static final String MG_BEAN_NAME = "mingGg_11";
    public static final String LF_BEAN_NAME = "luFei_22";

    /** <p>根据类型获取beanName<p>
     * @param type type
     * @return {@link String}
     * @since 2023/10/13
     * @author CC
     **/
    public static String getBeanName(Integer type) {
        PirateEnum pirateEnum = Arrays.stream(values())
                .filter(p -> p.getType().equals(type))
                .findAny().orElse(null);
        Assert.notNull(pirateEnum, "暂不支持的策略模式！");
        return pirateEnum.getBeanName();
    }

    PirateEnum(Integer type, String name, String beanName) {
        this.type = type;
        this.name = name;
        this.beanName = beanName;
    }

    public Integer getType() {
        return type;
    }

    public void setType(Integer type) {
        this.type = type;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getBeanName() {
        return beanName;
    }

    public void setBeanName(String beanName) {
        this.beanName = beanName;
    }
}

⑤使用springBean工具类获取beanName

略，见：https://www.cnblogs.com/kakarotto-chen/p/17760069.html

⑥使用

需要注入工厂来调用方法即可

    @Resource
    private StrategyByFactory strategyByFactory;

    @Test
    public void test03()throws Exception{
        //使用简单工厂生产的策略模式 —— 明显发现使用起来更简单，把创建bean的权利交给了简单工厂
        IFactoryStrategy businessMap = strategyByFactory.getBusinessMap(33);

        System.out.println(businessMap.eating());
        System.out.println(businessMap.play());

    }

结果：

传入：11
传入：22
传入：33

4、总结-工具类

实现的重点在于获取Spring的bean
工具类：使用springBean工具类获取beanName：
见：https://www.cnblogs.com/kakarotto-chen/p/17760069.html

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