策略模式——略施小計就徹底消除了多重 if else

先貼個阿里的《 Java 開發(fā)手冊》中的一個規(guī)范

我們先不探討其他方式，主要講策略模式。

定義

策略模式（Strategy Design Pattern）：封裝可以互換的行為，并使用委托來決定要使用哪一個。

策略模式是一種行為設(shè)計模式， 它能讓你定義一系列算法， 并將每種算法分別放入獨立的類中， 以使算法的對象能夠相互替換。

用人話翻譯后就是：運行時我給你這個類的方法傳不同的 “key”，你這個方法就去執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)邏輯。

你品，你細(xì)品，這不就是 if else 干的事嗎？

先直觀的看下傳統(tǒng)的多重  if else 代碼

public String getCheckResult(String type) {
  if ("校驗1".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯1";
  } else if ("校驗2".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯2";
  } else if ("校驗3".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯3";
  } else if ("校驗4".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯4";
  } else if ("校驗5".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯5";
  } else if ("校驗6".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯6";
  } else if ("校驗7".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯7";
  } else if ("校驗8".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯8";
  } else if ("校驗9".equals(type)) {
    return "執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯9";
  }
  return "不在處理的邏輯中返回業(yè)務(wù)錯誤";
}

這么看，你要是還覺得挺清晰的話，想象下這些 return 里是各種復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯方法~~

當(dāng)然，策略模式的作用可不止是避免冗長的 if-else 或者 switch 分支，它還可以像模板方法模式那樣提供框架的擴展點等。

網(wǎng)上的示例很多，比如不同路線的規(guī)劃、不同支付方式的選擇 都是典型的 if-else 問題，也都是典型的策略模式問題，栗子我們待會看，先看下策略模式的類圖，然后去改造多重判斷~

類圖

策略模式涉及到三個角色：

• Strategy：策略接口或者策略抽象類，用來約束一系列的策略算法（Context 使用這個接口來調(diào)用具體的策略實現(xiàn)算法）
• ConcreateStrategy：具體的策略類（實現(xiàn)策略接口或繼承抽象策略類）
• Context：上下文類，持有具體策略類的實例，并負(fù)責(zé)調(diào)用相關(guān)的算法

應(yīng)用策略模式來解決問題的思路

實例

先看看最簡單的策略模式 demo:

1、策略接口（定義策略）

public interface Strategy {
    void operate();
}

2、具體的算法實現(xiàn)

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {
    @Override
    public void operate() {
        //具體的算法實現(xiàn)
        System.out.println("執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯A");
    }
}

public class ConcreteStrategyB implements Strategy {
    @Override
    public void operate() {
        //具體的算法實現(xiàn)
        System.out.println("執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯B");
    }
}

3、上下文的實現(xiàn)

public class Context {

    //持有一個具體的策略對象
    private Strategy strategy;

    //構(gòu)造方法，傳入具體的策略對象
    public Context(Strategy strategy){
        this.strategy = strategy;
    }

    public void doSomething(){
        //調(diào)用具體的策略對象進操作
        strategy.operate();
    }
}

4、客戶端使用（策略的使用）

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

ps：這種策略的使用方式其實很死板，真正使用的時候如果還這么寫，和寫一大推 if-else 沒什么區(qū)別，所以我們一般會結(jié)合工廠類，在運行時動態(tài)確定使用哪種策略。策略模式側(cè)重如何選擇策略、工廠模式側(cè)重如何創(chuàng)建策略。

解析策略模式

策略模式的功能就是把具體的算法實現(xiàn)從具體的業(yè)務(wù)處理中獨立出來，把它們實現(xiàn)成單獨的算法類，從而形成一系列算法，并讓這些算法可以互相替換。

策略模式的重心不是如何來實現(xiàn)算法，而是如何組織、調(diào)用這些算法，從而讓程序結(jié)構(gòu)更靈活，具有更好的維護性和擴展性。

實際上，每個策略算法具體實現(xiàn)的功能，就是原來在 if-else 結(jié)構(gòu)中的具體實現(xiàn)，每個 if-else 語句都是一個平等的功能結(jié)構(gòu)，可以說是兄弟關(guān)系。

策略模式呢，就是把各個平等的具體實現(xiàn)封裝到單獨的策略實現(xiàn)類了，然后通過上下文與具體的策略類進行交互。

『 策略模式 = 實現(xiàn)策略接口（或抽象類）的每個策略類 + 上下文的邏輯分派 』

策略模式的本質(zhì)：分離算法，選擇實現(xiàn)  ——《研磨設(shè)計模式》

所以說，策略模式只是在代碼結(jié)構(gòu)上的一個調(diào)整，即使用了策略模式，該寫的邏輯一個也少不了，到邏輯分派的時候，只是變相的 if-else。

而它的優(yōu)化點是抽象了出了接口，將業(yè)務(wù)邏輯封裝成一個一個的實現(xiàn)類，任意地替換。在復(fù)雜場景（業(yè)務(wù)邏輯較多）時比直接 if-else 更好維護和擴展些。

誰來選擇具體的策略算法

如果你手寫了上邊的 demo，就會發(fā)現(xiàn)，這玩意不及 if-else 來的順手，尤其是在判斷邏輯的時候，每個邏輯都要要構(gòu)造一個上下文對象，費勁。

其實，策略模式中，我們可以自己定義誰來選擇具體的策略算法，有兩種：

• 客戶端：當(dāng)使用上下文時，由客戶端選擇，像我們上邊的 demo
• 上下文：客戶端不用選，由上下文來選具體的策略算法，可以在構(gòu)造器中指定

優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 避免多重條件語句：也就是避免大量的 if-else
• 更好的擴展性（完全符合開閉原則）：策略模式中擴展新的策略實現(xiàn)很容易，無需對上下文修改，只增加新的策略實現(xiàn)類就可以

缺點：

• 客戶必須了解每種策略的不同（這個可以通過 IOC、依賴注入的方式解決）
• 增加了對象數(shù)：每個具體策略都封裝成了類，可能備選的策略會很多
• 只適合扁平的算法結(jié)構(gòu)：策略模式的一系列算法是平等的，也就是在運行時刻只有一個算法會被使用，這就限制了算法使用的層級，不能嵌套使用

思考

實際使用中，往往不會只是單一的某個設(shè)計模式的套用，一般都會混合使用，而且模式之間的結(jié)合也是沒有定勢的，要具體問題具體分析。

策略模式往往會結(jié)合其他模式一起使用，比如工廠、模板等，具體使用需要結(jié)合自己的業(yè)務(wù)。

切記，不要為了使用設(shè)計模式而強行模式，不要把簡單問題復(fù)雜化。

策略模式也不是專為消除 if-else 而生的，不要和 if-else 劃等號。它體現(xiàn)了“對修改關(guān)閉，對擴展開放“的原則。

并不是說，看到 if-else 就想著用策略模式去優(yōu)化，業(yè)務(wù)邏輯簡單，可能幾個枚舉，或者幾個衛(wèi)語句就搞定的場景，就不用非得硬套設(shè)計模式了。

策略模式在 JDK 中的應(yīng)用

在 JDK 中，Comparator 比較器是一個策略接口，我們常用的 compare() 方法就是一個具體的策略實現(xiàn)，用于定義排序規(guī)則。

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

當(dāng)我們想自定義排序規(guī)則的時候，就可以實現(xiàn) Comparator 。

這時候我們重寫了接口中的 compare() 方法，就是具體的策略類（只不過這里可能是內(nèi)部類）。當(dāng)我們在調(diào)用 Arrays 的排序方法 sort() 時，可以用默認(rèn)的排序規(guī)則，也可以用自定義的規(guī)則。

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，有自定義規(guī)則就按自己的方法排序，反之走源碼邏輯。

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

還有，ThreadPoolExecutor 中的拒絕策略 RejectedExecutionHandler 也是典型的策略模式，感興趣的也可以再看看源碼。

參考與感謝：

• 《用 Map + 函數(shù)式接口來實現(xiàn)策略模式》
• 《研磨設(shè)計模式》