策略模式&模板模式&工廠模式 如何優雅地用在專案中
阿新 • • 發佈：2020-06-24
關於策略模式、模板模式和工廠模式的基礎概念和優缺點可以自行了解一下，這裡主要講的是如何優雅地使用這三種模式保證服務符合：SRP（單一職責原則）和OCP（開閉原則）、耦合度低、可擴充套件性高和減少大量if else程式碼的場景。
策略模式：
1.環境(Context)角色：持有一個Strategy的引用。
2.抽象策略(Strategy)角色：這是一個抽象角色，通常由一個介面或抽象類實現。此角色給出所有的具體策略類所需的介面。
3.具體策略(ConcreteStrategy)角色：包裝了相關的演演算法或行為。
這種的經典並簡單的策略模式大家也許已經使用過了，但是這樣的策略模式會有一個缺點：
策略模式適用於多型別場景，呼叫策略時必定會有大量的if else，後續如有新的型別的策略需要被使用時則需要增加if else，程式碼改動較大，從而導致該模組可擴充套件性不高且會產生大量if else程式碼，不易維護。
為更好體驗到優化的過程，首先給一個需求背景：
某服務需要展示給使用者三種不同的趨勢圖：指數變化趨勢圖、新增課件數趨勢圖、新增點評數趨勢圖。
模組優化Round 1：
為瞭解決以上的問題，使用策略模式+自定義註解+模板模式（模板模式和優化無關，只是業務需要）來設計一下：
首先需要抽象父類策略的定義：
@Slf4j
public abstract class AbstractTrendChartHandler {
private final EducationManager educationManager;
public List<TrendChartDataVo> handle(EducationQuery query){
return 可以看到，handle(EducationQuery query)方法是統一處理方法，子類可以繼承也可以預設使用父類方法。getTrendChartData(EducationQuery query)是模板方法，子類一定會執行該方法，並可以重寫父類的getValuesOperation(List<TrendChartDataVo> trendChartDataVos)方法。
三個子類如下：
@Service
@Slf4j
@TrendChartType(TrendChartTypeEnum.COURSEWARE_COUNT)
public class NewClassesHandler extends AbstractTrendChartHandler {
@Autowired
public NewClassesHandler(EducationManager educationManager) {
super(educationManager);
}
}複製程式碼@Service
@Slf4j
@TrendChartType(TrendChartTypeEnum.COMMENT_COUNT)
public class NewCommentsHandler extends AbstractTrendChartHandler {
@Autowired
public NewCommentsHandler(EducationManager educationManager) {
super(educationManager);
}
}複製程式碼@Service
@Slf4j
@TrendChartType(TrendChartTypeEnum.SCHOOL_INDEX)
public class PigeonsIndexHandler extends AbstractTrendChartHandler {
public List<TrendChartDataVo> getValuesOperation(List<TrendChartDataVo> trendChartDataVos) {
if (trendChartDataVos.size() <= TrendChartConstant.towMonthsWeeks) {
return new ArrayList<>();
}
trendChartDataVos.remove(0);
return trendChartDataVos;
}
@Autowired
public PigeonsIndexHandler(EducationManager educationManager) {
super(educationManager);
}
}複製程式碼可以看到，子類NewClassesHandler和NewCommentsHandler類都預設使用了父類的模板，實現了這兩種趨勢圖的邏輯。而PigeonsIndexHandler類則重寫了父類的模板中的方法，使用了父類的邏輯後使用子類中重寫的邏輯。
以上是策略規則，接下來是策略獲取類 TrendChartHandlerContext類：
@SuppressWarnings("unchecked")
public class TrendChartHandlerContext {
private Map<Integer,Class> handlerMap;
TrendChartHandlerContext(Map<Integer,Class> handlerMap) {
this.handlerMap = handlerMap;
}
public AbstractTrendChartHandler getInstance(Integer type) {
Class clazz = handlerMap.get(type);
if (clazz == null) {
throw new IllegalArgumentException("not found handler for type: " + type);
}
return (AbstractTrendChartHandler) BeanTool.getBean(clazz);
}
}複製程式碼該類用於將前端傳入的type轉為子類物件。
TrendChartHandlerContext中的handlerMap的值則為這三種趨勢圖的型別的列舉中的值。由
TrendChartHandlerProcessor類統一掃描自定義註解的值，並統一將型別和子類物件放入handlerMap中。
使用策略：
/**
* 檢視指數/新增課件數/新增點評數走勢圖
*
* @param query
* @return
*/
@GetMapping("/charts")
public Object queryDeviceBrand(@Validated(value = {EducationGroup.GetTrendChart.class}) EducationQuery query) {
return ResultBuilder.create().ok().data(educationService.queryTrendChartData(query)).build();
}複製程式碼service邏輯實現：
public List<TrendChartDataVo> queryTrendChartData(EducationQuery query) {
return trendChartHandlerContext.getInstance(query.getAreaRankingType()).handle(query);
}複製程式碼可以看到，使用策略時只需要呼叫策略的handler方法即可，無需關注type，規避掉大量的if else程式碼。
工具類：
@Component
public class BeanTool implements ApplicationContextAware {
private static ApplicationContext applicationContext;
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext context) throws BeansException {
if (applicationContext == null) {
applicationContext = context;
}
}
public static Object getBean(String name) {
return applicationContext.getBean(name);
}
public static <T> T getBean(Class<T> clazz) {
return applicationContext.getBean(clazz);
}
}複製程式碼public class ClassScaner implements ResourceLoaderAware {
private final List<TypeFilter> includeFilters = new LinkedList<>();
private final List<TypeFilter> excludeFilters = new LinkedList<>();
private ResourcePatternResolver resourcePatternResolver = new PathMatchingResourcePatternResolver();
private MetadataReaderFactory metadataReaderFactory = new CachingMetadataReaderFactory(this.resourcePatternResolver);
@SafeVarargs
public static Set<Class<?>> scan(String[] basePackages,Class<? extends Annotation>... annotations) {
ClassScaner cs = new ClassScaner();
if (ArrayUtils.isNotEmpty(annotations)) {
for (Class anno : annotations) {
cs.addIncludeFilter(new AnnotationTypeFilter(anno));
}
}
Set<Class<?>> classes = new HashSet<>();
for (String s : basePackages) {
classes.addAll(cs.doScan(s));
}
return classes;
}
@SafeVarargs
public static Set<Class<?>> scan(String basePackages,Class<? extends Annotation>... annotations) {
return ClassScaner.scan(StringUtils.tokenizeToStringArray(basePackages,",; \t\n"),annotations);
}
@Override
public void setResourceLoader(ResourceLoader resourceLoader) {
this.resourcePatternResolver = ResourcePatternUtils
.getResourcePatternResolver(resourceLoader);
this.metadataReaderFactory = new CachingMetadataReaderFactory(
resourceLoader);
}
public final ResourceLoader getResourceLoader() {
return this.resourcePatternResolver;
}
public void addIncludeFilter(TypeFilter includeFilter) {
this.includeFilters.add(includeFilter);
}
public void addExcludeFilter(TypeFilter excludeFilter) {
this.excludeFilters.add(0,excludeFilter);
}
public void resetFilters(boolean useDefaultFilters) {
this.includeFilters.clear();
this.excludeFilters.clear();
}
public Set<Class<?>> doScan(String basePackage) {
Set<Class<?>> classes = new HashSet<>();
try {
String packageSearchPath = ResourcePatternResolver.CLASSPATH_ALL_URL_PREFIX
+ org.springframework.util.ClassUtils
.convertClassNameToResourcePath(SystemPropertyUtils
.resolvePlaceholders(basePackage))
+ "/**/*.class";
Resource[] resources = this.resourcePatternResolver
.getResources(packageSearchPath);
for (int i = 0; i < resources.length; i++) {
Resource resource = resources[i];
if (resource.isReadable()) {
MetadataReader metadataReader = this.metadataReaderFactory.getMetadataReader(resource);
if ((includeFilters.size() == 0 && excludeFilters.size() == 0) || matches(metadataReader)) {
try {
classes.add(Class.forName(metadataReader
.getClassMetadata().getClassName()));
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
} catch (IOException ex) {
throw new BeanDefinitionStoreException(
"I/O failure during classpath scanning",ex);
}
return classes;
}
protected boolean matches(MetadataReader metadataReader) throws IOException {
for (TypeFilter tf : this.excludeFilters) {
if (tf.match(metadataReader,this.metadataReaderFactory)) {
return false;
}
}
for (TypeFilter tf : this.includeFilters) {
if (tf.match(metadataReader,this.metadataReaderFactory)) {
return true;
}
}
return false;
}
}複製程式碼這樣就算解決類if else的問題了，但是大家會發現有大量的工具需要引入，增加了許多程式碼量，看上去會不夠美觀。
模組優化Round 2：
未完待續