使用策略模式和工厂模式动态绑定多实现类实例
摘要： 由于业务场景复杂，一个算法需要开发行为变化多端的多个实现类，然后在系统运行时根据不同场景装载不同的类实例。为了使源码具有更好的可扩展性和可重用性，在借鉴前人处理方法的基础上，介绍在Spring项目中，基于策略模式和工厂模式实现动态匹配相关实现类示例，并调用其中的函数。
前言
策略模式（Strategy Pattern）属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法，将每一个算法封装到具有共同接口的、独立的类中，从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。
策略模式是对算法的包装，是把使用算法的对象和算法本身分割开来，委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面，作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说，就是：“准备一组算法，并将每一个算法封装起来，使得它们可以互换”。下面就以一个示意性的实现讲解策略模式实例的结构。
主要解决的问题是：在有多种相似算法的情况下，使用 if...else 会增加系统复杂性，降低可扩展性。如果有新的策略，只需要在工厂类加载的包中添加其实现类即可。
使用场景：一个系统的某个算法接口有许多许多实现类，而它们的不同之处只是它们形形色色的行为。
策略模式应用实例： 1、诸葛亮的三个锦囊，每一个锦囊都是一个神机妙算的策略。 2、旅行时选择顺风车、飞机等，每一种旅行方式都是一个策略。
欲了解更多相关知识点请移步《Spring 动态绑定多实现类实例综述》。
业务场景回顾
需求描述：定制一个绘图工具，她根据客户端发送的指令可以画出正方形、矩形、圆形和三角形等各种各样的几何图形。例如，当客户端需要绘制三角形的时候，就调用绘制三角形的方法；当需要绘制圆形的时候，就调用绘制圆形的方法。
策略模式定义了一组算法，把它们一个个封装起来, 并且使它们可相互替换。厂模式用于封装和管理对象的创建，是一种创建型模式。
/**
* 画图工具接口
* @author Wiener
* @date 2021/1/9
*/
public interface Shape {
/**
* 画图实现方法
*/
void draw();
}
定义一个抽象角色ShapeStrategyFactory，由一个接口和一个Map 变量构成。此角色给出所有的具体策略类所需的实现类实例。
// ---我是分割线---
import com.eg.wiener.service.Shape;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* 策略工厂
*
* @author Wiener
* @date 2021/1/13
*/
public class ShapeStrategyFactory {
private static Map<String, Shape> SHAPE_REGISTERS = new HashMap<>();
/**
* 由策略工厂注入Shape接口的不同实现类
* @param code 实现类编码
* @param shapeImpl 实现类
*/
public static void register(String code, Shape shapeImpl) {
if (StringUtils.isNotBlank(code)) {
SHAPE_REGISTERS.put(code, shapeImpl);
}
}
public static Shape get(String code) {
return SHAPE_REGISTERS.get(code);
}
}
// ---我是分割线---
import com.eg.wiener.service.Shape;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
* TODO
*
* @author Wiener
* @date 2021/1/7
*/
@Service
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
}
@PostConstruct
public void init() {
ShapeStrategyFactory.register("circle", this);
}
}
// ---我是分割线---
import com.eg.wiener.service.Shape;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
* 长方形
*
* @author Wiener
* @date 2021/1/7
*/
@Service
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
}
@PostConstruct
public void init() {
ShapeStrategyFactory.register("rectangle", this);
}
}
// ---我是分割线---
import com.eg.wiener.service.Shape;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
* TODO
*
* @author Wiener
* @date 2021/1/7
*/
@Service
public class Square implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Square::draw() method.");
}
@PostConstruct
public void init() {
ShapeStrategyFactory.register("square", this);
}
}
// ---我是分割线---
import com.eg.wiener.service.Shape;
import org.springframework.stereotype.Service;
import javax.annotation.PostConstruct;
/**
* 三角形
*
* @author Wiener
* @date 2021/1/7
*/
@Service
public class Triangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Inside Triangle::draw() method.");
}
@PostConstruct
public void init() {
ShapeStrategyFactory.register("triangle", this);
}
}
这段代码的关键是ShapeStrategyFactory类，它是一个策略工厂，里面定义了一个全局的map变量 SHAPE_REGISTERS，在所有Shape的实现类中注册当前实例到map中，然后在调用的地方通过ShapeStrategyFactory类的Shape get(String code)根据code从map获取画图类实例即可。测试用例如下：
//通过注解把不同实现类的bean注入变量，与策略工厂做对比
@Autowired
private Map<String, Shape> beanMap;
@GetMapping("/ssDraw")
public void ssDraw(String code) {
beanMap.get(code).draw();
ShapeStrategyFactory.get(code).draw();
}
我们也可以通过注解把不同实现类的bean注入变量，与策略工厂对比后发现，两者可以完成同样的工作，但是前者代码工作量更少，主要是不需要在每个实现类加入注册类的非业务代码。
结束语
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Reference
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