一文简单全面了解策略模式的使用花几分钟轻松掌握一个知识点

Posted 2021-08-16 码农飞哥

您好，我是码农飞哥，感谢您阅读本文，欢迎一键三连哦。

本文重点：介绍策略模式概念以及实际应用。
干货满满，建议收藏，需要用到时常看看。小伙伴们如有问题及需要，欢迎踊跃留言哦~ ~ ~。

文章目录

• • 问题需求（支付系统渠道商的选择问题）
  • 问题解决
  • • V1.0版本
    • v1.1版本
    • • UML图
  • 策略模式
  • • 定义
    • 主要作用
    • 优点
    • 缺点
  • 策略模式与其它模式的比较
  • • 与状态模式的比较
    • 与简单工厂模式的比较
  • 扩展延伸
  • • v1.2版本
  • 总结

问题需求（支付系统渠道商的选择问题）

聚合支付项目对接了三个渠道商，分别渠道商A，渠道商B，渠道商C，每个渠道商都有一套独立的对接文档（从商户入驻，到支付，到清算）。那么该如何实现这个功能呢？

问题解决

V1.0版本

V1.0版本就是直接梭哈，将所有的业务逻辑写在了客户端，客户端在调用的时候可以分别调用各个渠道商的商户入驻方法。

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Client client = new Client();
        client.addCustomerA("商户1");
        client.addCustomerB("商户2");
        client.addCustomerC("商户3");
    }

    public String addCustomerA(String customer) {
        System.out.println("渠道商A入驻"+customer+"成功");
        return "success";
    }


    public String addCustomerB(String customer) {
        System.out.println("渠道商B入驻"+customer+"成功");
        return "success";
    }

    public String addCustomerC(String customer) {
        System.out.println("渠道商C入驻"+customer+"成功");
        return "success";
    }
}

上述代码把策略和调用都放在了客户端中，从中不难看出，如果要在增加一个渠道商的话，则必定要修改客户端 增加新渠道商的商户入驻方法。这样就会导致客户端变得十分臃肿复杂维护起来非常麻烦，同时也没有体现面向对象的设计思想，在生成中写出这样的代码怕是要被老板优化。 那么我们该如何优化呢？

v1.1版本

从面向对象的角度出发，每个渠道商抽象成一个具体的对象，用一个单独的类保存其属性和行为，同时公共行为（商户入驻的行为）则用一个接口来定义，每个渠道商的类分别实现这个接口。

1. 定义公共的接口Income，该接口主要是规范了各个渠道商的行为，这里通过addCustomer方法定义了商户入驻的行为。

public interface Income {
    /**
     * 商户入驻
     * @return
     */
    String addCustomer(String customer);
}

2. 定义各个渠道商的类，这里分别定义了MerchantAIncome，MerchantBIncome以及MerchantCIncome 三个渠道商的类，并且这三个类都实现了Income接口的addCustomer方法，实现商户入驻。

public class MerchantAIncome implements Income {
    @Override
    public String addCustomer(String customer) {
        System.out.println("渠道商A入驻"+customer+"成功");
        return "success";
    }
}

3. 定义环境类Context，这里的环境类主要的作用就是持有一个Income对象的引用，并且该Income对象所能操作的各种行为（即各种策略）。

public class Context {
    private Income income;

    public Context(Income income) {
        this.income = income;
    }

    public String addCustomer(String customer) {
        return income.addCustomer(customer);
    }
}

4. 定义调用客户端

public class Client {
      public static void main(String[] args) {
        new Context(new MerchantAIncome()).addCustomer("商户1");
        new Context(new MerchantBIncome()).addCustomer("商户2");
        new Context(new MerchantCIncome()).addCustomer("商户3");
    }
}

UML图

上述代码的UML图如下图所示：这里有三个主要的角色：

1. 环境类Context
2. 抽象的策略Income接口
3. 具体的策略MerchantAIncome，MerchantBIncome以及MerchantCIncome这三个类。
   
   如上图所示：每个渠道商的类都是实现了一个公共的接口，该接口定义了渠道商中各种行为，包括商户入驻等等。客户端判断当前使用的是哪个渠道商。然后，生成该渠道商的实例，接着调用该渠道商的相关方法。每个渠道商自身的变化不会影响到客户端。相比较于V1.0版本而言，代码逻辑简洁了很多，增加一个渠道商的话只需要再增加一个渠道商的类，并且在客户端中加上一个判断，符合开闭原则。这里就引出了本文将要介绍的模式----策略模式。

策略模式

定义

策略模式就是定义一系列的算法（对应本例中的一系列渠道商）， 将每个算法封装到具有公共接口的一系列策略类中（对应到本例中就是将每个渠道商封装成一个单独的类，并且这些类实现一个公共的接口），从而使它们可以相互替换并且让算法可以在不影响客户端的情况下发生变化。

主要作用

从策略模式的定义中我们可以看出策略模式的主要作用就是将算法的责任和对象本身解耦，使得：

1. 算法可以独立于客户端而变化（每个渠道商内部变化不影响客户端）
2. 客户端可以根据外部条件而选择不同的策略来解决不同的问题。

优点

1. 策略类之间可以自由切换
2. 易于扩展，增加一个新的策略只需要添加一个具体的策略类即可，基本不需要改变原有的代码，符合“开闭原则”
3. 消除了一些 if else条件语句

缺点

1. 客户端必须知道所有的策略类，并自行决定使用哪个策略类。
2. 策略模式将造成产生很多策略类，可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

策略模式与其它模式的比较

与状态模式的比较

策略模式的条件选择只执行一次，而状态模式是随着实例参数（对象实例的状态）的改变不停地更改执行模式。

与简单工厂模式的比较

工厂模式是创建型模式，它关注的是对象的创建，提供创建对象的接口，
策略模式是对象行为型模式，它关注的是行为和算法的封装。比如：出行方案中，策略模式是让你选择一种出行方式，而工厂模式是代替你构建具体的方案。

扩展延伸

v1.2版本

说完了策略模式，前面V1.1版本确实很好的运用到了策略模式，还是还不够，还是有点繁琐，客户端在调用的时候还是需要通过条件判断来决定使用哪种策略，这样还是没有干掉if和else，那么有没有什么方式可以干掉客户端的条件判断呢？答案是有的。我们可以通过枚举类来定义好各种渠道商的实例。
这里只需要新增一个枚举类

public enum MerchantIncomeEnum {

    MERCHANT_A("a", new MerchantAIncome()),
    MERCHANT_B("b", new MerchantBIncome()),
    MERCHANT_C("c", new MerchantCIncome()),;
    private String key;
    private Income income;

    MerchantIncomeEnum(String key, Income income) {
        this.key = key;
        this.income = income;
    }
    
    public static Income getIncome(String key) {
        Map<String, Income> map = Arrays.stream(MerchantIncomeEnum.values()).collect(Collectors.toMap(p -> p.key, p -> p.income));
        return map.get(key);
    }
}

修改环境类Context

public class Context {

    public String addCustomer(String key, String customer) {
        Income income = MerchantIncomeEnum.getIncome(key);
        return income.addCustomer(customer);
    }
}

这样客户端在调用的时候只需要传入指定渠道商的Key就可以调用指定渠道商的方法。

总结

本文由一个实际应用场景出发，引出了策略模式：策略模式主要解决的问题是如何将对象和算法分开，使得算法可以独立于使用它的客户端而变化。它的优点是易于扩展，策略类之间可以自由的切换。缺点是客户端在调用的时候必须要知道所有的策略类，并自行决定使用哪个策略类。同时策略模式会产生很多策略类。策略模式的适用于有一系列算法或者策略的场景下，比如：商场的各种折扣算法，出行的各种方案等等。