大型Java进阶专题(七) 设计模式之委派模式与策略模式

前言

​ 今天开始我们专题的第七课了。本章节将介绍：你写的代码中是否觉得很臃肿，程序中有大量的if...else，想优化代码，精简程序逻辑，提升代码的可读性，这章节将介绍如何通过委派模式、策略模式让你代码更优雅，消除程序大量冗余的代码。本章节参考资料书籍《Spring 5核心原理》中的第一篇 Spring 内功心法（Spring中常用的设计模式）（没有电子档，都是我取其精华并结合自己的理解，一个字一个字手敲出来的）。

委派模式

委派模式的定义及应用场景

​ 委派模式不属于GOF23种设计模式中。委派模式（Delegate Pattern）的基本作用就是负责任务的调用和分配任务，跟代理模式很像，可以看做是一种特殊情况下的静态代理的全权代理，但是代理模式注重过程，而委派模式注重结果。委派模式在Spring中应用非常多，大家常用的DispatcherServlet其实就是用到了委派模式。现实生活中也常有委派的场景发生，例如：老板（Boss）给项目经理（Leader）下达任务，项目经理会根据实际情况给每个员工派发工作任务，待员工把工作任务完成之后，再由项目经理汇报工作进度和结果给老板。我们用代码来模拟下这个业务场景，先来看一下类图：

创建员工接口

package com.study.demo2;
/**
 * @ClassName IEmployee
 * @Deacription 员工接口
 * @Author wang.zhong.yuan
 * @Date 2020/7/9 16:36
 * @Version 1.0
 **/
public interface IEmployee {
    /**
     * 需要做的工作
     * @param command
     */
    void doingSomeThing(String command);
}

员工A实现类

package com.study.demo2;
/**
 * @ClassName EmployeeA
 * @Deacription 员工A
 * @Author wang.zhong.yuan
 * @Date 2020/7/9 16:38
 * @Version 1.0
 **/
public class EmployeeA implements IEmployee {
    public void doingSomeThing(String command) {
        System.out.println("我是员工A,需要做:"+command);
    }
}

员工B实现类

package com.study.demo2;
/**
 * @ClassName EmployeeB
 * @Deacription 员工B
 * @Author wang.zhong.yuan
 * @Date 2020/7/9 16:48
 * @Version 1.0
 **/
public class EmployeeB implements IEmployee {
    public void doingSomeThing(String command) {
        System.out.println("我是员工B,我要做:"+command);
    }
}

领导类

package com.study.demo2;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * @ClassName Leader
 * @Deacription 领导类
 * @Author wang.zhong.yuan
 * @Date 2020/7/9 16:51
 * @Version 1.0
 **/
public class Leader implements IEmployee {
    private Map<String,IEmployee> underling = new HashMap<String, IEmployee>();
    public Leader() {
        underling.put("注册功能",new EmployeeA());
        underling.put("登陆功能",new EmployeeB());
    }
    /**
     * 自己不做事,委派给对应的员工去做
     * @param command
     */
    public void doingSomeThing(String command) {
        underling.get(command).doingSomeThing(command);
    }
}

创建BOSS类,安排工作给Leader

package com.study.demo2;
/**
 * @ClassName Boss
 * @Deacription TODO
 * @Author 19054253
 * @Date 2020/7/9 17:03
 * @Version 1.0
 **/
public class Boss {
    public void command(String command, Leader leader){
        leader.doingSomeThing(command);
    }
	//测试功能
    public static void main(String[] args) {
        //客户请求（Boss）、委派者（Leader）、被被委派者（Target）
        //委派者要持有被委派者的引用
        //代理模式注重的是过程， 委派模式注重的是结果
        //策略模式注重是可扩展（外部扩展），委派模式注重内部的灵活和复用
        //委派的核心：就是分发、调度、派遣
        //委派模式：就是静态代理和策略模式一种特殊的组合
        Boss boss = new Boss();
        Leader leader = new Leader();
        boss.command("登陆功能",leader);
    }
}

输出结果

通过上面的代码，生动地还原了项目经理分配工作的业务场景，也是委派模式的生动体现。

策略模式

策略模式的定义与应用

策略模式（Strategy Pattern）是指定义了算法家族、分别封装起来，让它们之间可以互相替换，此模式让算法的变化不会影响到使用算法的用户。假如系统中有很多类，而他们的区别仅仅在于他们的行为不同。一个系统需要动态地在几种算法中选择一种，都可以用策略模式实现。

代码实现

一个常见的应用场景就是大家在下单支付时会提示选择支付方式，如果用户未选，系统也会默认好推荐的支付方式进行结算。来看一下类图，下面我们用策略模式来模拟此业务场景：

创建支付状态类:

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName PayState
 * @Deacription 支付状态
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 17:48
 * @Version 1.0
 **/
public class PayState {
    private int code;
    private Object data;
    private String message;
    public PayState(int code, Object data, String message) {
        this.code = code;
        this.data = data;
        this.message = message;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "PayState{" +
                "code=" + code +
                ", data=" + data +
                ", message='" + message + '\'' +
                '}';
    }
}

创建支付接口

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName Payment
 * @Deacription 支付渠道
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 19:12
 * @Version 1.0
 **/
public interface IPayment {
    /**
     * 获取支付类型
     * @return
     */
    String getName();
    /**
     * 查询余额
     * @param uid
     * @return
     */
    double queryBalance(String uid);
    /**
     * 支付
     * @param uid
     * @param amount
     * @return
     */
    PayState pay(String uid,double amount);
}

创建支付抽象类,完成一些通用的代码:

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName AbstractPayment
 * @Deacription 支付抽象类
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 19:16
 * @Version 1.0
 **/
public abstract class AbstractPayment implements IPayment{
    public PayState pay(String uid, double amount) {
        if (queryBalance(uid) < amount){
            return new PayState(-1,"支付失败","余额不足");
        }
        return new PayState(200,"支付成功","共计支付:"+amount);
    }
}

创建阿里支付渠道

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName AliPay
 * @Deacription 支付宝支付
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 19:20
 * @Version 1.0
 **/
public class AliPay extends AbstractPayment {
    public String getName() {
        return "支付宝支付";
    }
    public double queryBalance(String uid) {
        return 500;
    }
}

创建京东支付渠道

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName JDPay
 * @Deacription 京东支付
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 19:22
 * @Version 1.0
 **/
public class JDPay extends AbstractPayment {
    public String getName() {
        return "京东支付";
    }
    public double queryBalance(String uid) {
        return 900;
    }
}

创建微信支付渠道

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName WXPay
 * @Deacription 微信支付
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 19:23
 * @Version 1.0
 **/
public class WXPay extends AbstractPayment {
    public String getName() {
        return "微信支付";
    }
    public double queryBalance(String uid) {
        return 256;
    }
}

package com.study.demo3;
/**
 * @ClassName Order
 * @Deacription 订单类
 * @Author wang
 * @Date 2020/7/9 19:35
 * @Version 1.0
 **/
public class Order {
    private String uid;
    private String orderId;
    private double amount;
    public Order(String uid,String orderId,double amount){
        this.uid = uid;
        this.orderId = orderId;
        this.amount = amount;
    }
    //完美地解决了 switch 的过程，不需要在代码逻辑中写 switch 了
    //更不需要写 if else if
    public PayState pay(){
        return pay(PayStrategy.DEFAULT_PAY);
    }
    public PayState pay(String payKey){
        IPayment payment = PayStrategy.get(payKey);
        System.out.println("欢迎使用" + payment.getName());
        System.out.println("本次交易金额为：" + amount + "，开始扣款...");
        return payment.pay(uid,amount);
    }
    //测试代码
    public static void main(String[] args) {
        Order order = new Order("123", "AB123", 400);
        //这个值是在支付的时候才决定用哪个值 用户自己决定
        order.pay("AliPay");
    }
}

输出结果:

希望通过大家耳熟能详的业务场景来举例，让小伙伴们更深刻地理解策略模式。

小结

策略模式的优缺点

优点：

1、策略模式符合开闭原则。

2、避免使用多重条件转移语句，如if...else...语句、switch语句

3、使用策略模式可以提高算法的保密性和安全性。

缺点：

1、客户端必须知道所有的策略，并且自行决定使用哪一个策略类。

2、代码中会产生非常多策略类，增加维护难度。