策略模式——略施小计就彻底消除了多重 if else

本文转载自微信公众号「JavaKeeper」，作者海星  。转载本文请联系JavaKeeper公众号。

先贴个阿里的《 Java 开发手册》中的一个规范

我们先不探讨其他方式，主要讲策略模式。

定义

策略模式(Strategy Design Pattern)：封装可以互换的行为，并使用委托来决定要使用哪一个。

策略模式是一种行为设计模式， 它能让你定义一系列算法， 并将每种算法分别放入独立的类中， 以使算法的对象能够相互替换。

用人话翻译后就是：运行时我给你这个类的方法传不同的 “key”，你这个方法就去执行不同的业务逻辑。

你品，你细品，这不就是 if else 干的事吗?

先直观的看下传统的多重 if else 代码

public String getCheckResult(String type) { 
  if ("校验1".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑1"; 
  } else if ("校验2".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑2"; 
  } else if ("校验3".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑3"; 
  } else if ("校验4".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑4"; 
  } else if ("校验5".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑5"; 
  } else if ("校验6".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑6"; 
  } else if ("校验7".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑7"; 
  } else if ("校验8".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑8"; 
  } else if ("校验9".equals(type)) { 
    return "执行业务逻辑9"; 
  } 
  return "不在处理的逻辑中返回业务错误"; 
} 

这么看，你要是还觉得挺清晰的话，想象下这些 return 里是各种复杂的业务逻辑方法~~

当然，策略模式的作用可不止是避免冗长的 if-else 或者 switch 分支，它还可以像模板方法模式那样提供框架的扩展点等。

网上的示例很多，比如不同路线的规划、不同支付方式的选择 都是典型的 if-else 问题，也都是典型的策略模式问题，栗子我们待会看，先看下策略模式的类图，然后去改造多重判断~

类图

策略模式涉及到三个角色：

• Strategy：策略接口或者策略抽象类，用来约束一系列的策略算法(Context 使用这个接口来调用具体的策略实现算法)
• ConcreateStrategy：具体的策略类(实现策略接口或继承抽象策略类)
• Context：上下文类，持有具体策略类的实例，并负责调用相关的算法

应用策略模式来解决问题的思路

实例

先看看最简单的策略模式 demo:

策略接口(定义策略)

public interface Strategy { 
    void operate(); 
} 

具体的算法实现

public class ConcreteStrategyA implements Strategy { 
    @Override 
    public void operate() { 
        //具体的算法实现 
        System.out.println("执行业务逻辑A"); 
    } 
} 
 
public class ConcreteStrategyB implements Strategy { 
    @Override 
    public void operate() { 
        //具体的算法实现 
        System.out.println("执行业务逻辑B"); 
    } 
} 

上下文的实现

public class Context { 
 
    //持有一个具体的策略对象 
    private Strategy strategy; 
 
    //构造方法，传入具体的策略对象 
    public Context(Strategy strategy){ 
        this.strategy = strategy; 
    } 
 
    public void doSomething(){ 
        //调用具体的策略对象进操作 
        strategy.operate(); 
    } 
} 

客户端使用(策略的使用)

public static void main(String[] args) { 
  Context context = new Context(new ConcreteStrategyA()); 
  context.doSomething(); 
} 

ps：这种策略的使用方式其实很死板，真正使用的时候如果还这么写，和写一大推 if-else 没什么区别，所以我们一般会结合工厂类，在运行时动态确定使用哪种策略。策略模式侧重如何选择策略、工厂模式侧重如何创建策略。

解析策略模式

策略模式的功能就是把具体的算法实现从具体的业务处理中独立出来，把它们实现成单独的算法类，从而形成一系列算法，并让这些算法可以互相替换。

策略模式的重心不是如何来实现算法，而是如何组织、调用这些算法，从而让程序结构更灵活，具有更好的维护性和扩展性。

实际上，每个策略算法具体实现的功能，就是原来在 if-else 结构中的具体实现，每个 if-else 语句都是一个平等的功能结构，可以说是兄弟关系。

策略模式呢，就是把各个平等的具体实现封装到单独的策略实现类了，然后通过上下文与具体的策略类进行交互。

『 策略模式 = 实现策略接口(或抽象类)的每个策略类 + 上下文的逻辑分派 』

策略模式的本质：分离算法，选择实现 ——《研磨设计模式》

所以说，策略模式只是在代码结构上的一个调整，即使用了策略模式，该写的逻辑一个也少不了，到逻辑分派的时候，只是变相的 if-else。

而它的优化点是抽象了出了接口，将业务逻辑封装成一个一个的实现类，任意地替换。在复杂场景(业务逻辑较多)时比直接 if-else 更好维护和扩展些。

谁来选择具体的策略算法

如果你手写了上边的 demo，就会发现，这玩意不及 if-else 来的顺手，尤其是在判断逻辑的时候，每个逻辑都要要构造一个上下文对象，费劲。

其实，策略模式中，我们可以自己定义谁来选择具体的策略算法，有两种：

客户端：当使用上下文时，由客户端选择，像我们上边的 demo

上下文：客户端不用选，由上下文来选具体的策略算法，可以在构造器中指定

优缺点

优点：

避免多重条件语句：也就是避免大量的 if-else

更好的扩展性(完全符合开闭原则)：策略模式中扩展新的策略实现很容易，无需对上下文修改，只增加新的策略实现类就可以

缺点：

客户必须了解每种策略的不同(这个可以通过 IOC、依赖注入的方式解决)

增加了对象数：每个具体策略都封装成了类，可能备选的策略会很多

只适合扁平的算法结构：策略模式的一系列算法是平等的，也就是在运行时刻只有一个算法会被使用，这就限制了算法使用的层级，不能嵌套使用

思考

实际使用中，往往不会只是单一的某个设计模式的套用，一般都会混合使用，而且模式之间的结合也是没有定势的，要具体问题具体分析。

策略模式往往会结合其他模式一起使用，比如工厂、模板等，具体使用需要结合自己的业务。

切记，不要为了使用设计模式而强行模式，不要把简单问题复杂化。

策略模式也不是专为消除 if-else 而生的，不要和 if-else 划等号。它体现了“对修改关闭，对扩展开放“的原则。

并不是说，看到 if-else 就想着用策略模式去优化，业务逻辑简单，可能几个枚举，或者几个卫语句就搞定的场景，就不用非得硬套设计模式了。

策略模式在 JDK 中的应用

在 JDK 中，Comparator 比较器是一个策略接口，我们常用的 compare() 方法就是一个具体的策略实现，用于定义排序规则。

public interface Comparator { 
   int compare(T o1, T o2); 
   //...... 
} 

当我们想自定义排序规则的时候，就可以实现 Comparator 。

这时候我们重写了接口中的 compare() 方法，就是具体的策略类(只不过这里可能是内部类)。当我们在调用 Arrays 的排序方法 sort() 时，可以用默认的排序规则，也可以用自定义的规则。

public static void main(String[] args) { 
  Integer[] data = {4,2,7,5,1,9}; 
  Comparator<Integer> comparator = new Comparator<Integer>() { 
    @Override 
    public int compare(Integer o1, Integer o2) { 
      if(o1 > o2){ 
        return 1; 
      } else { 
        return -1; 
      } 
    } 
  }; 
 
  Arrays.sort(data,comparator); 
  System.out.println(Arrays.toString(data)); 
} 

Arrays 的 sort() 方法，有自定义规则就按自己的方法排序，反之走源码逻辑。

public static  void sort(T[] a, Comparator c) { 
    if (c == null) { 
        sort(a); 
    } else { 
        if (LegacyMergeSort.userRequested) 
            legacyMergeSort(a, c); 
        else 
            TimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0); 
    } 
} 

还有，ThreadPoolExecutor 中的拒绝策略 RejectedExecutionHandler 也是典型的策略模式，感兴趣的也可以再看看源码。

参考与感谢：

《用 Map + 函数式接口来实现策略模式》

 

《研磨设计模式》