策略模式--避免冗長的if/else

算是讀書筆記吧

極客時間--設計模式之美


什麼是策略模式

Define a family of algorithms, encapsulate each one, and make them interchangeable. Strategy lets the algorithm vary independently from clients that use it.
定義一族算法類,將每個算法分別封裝起來,讓它們可以互相替換。策略模式可以使算法的變化獨立於使用它們的客戶端(這裏的客戶端代指使用算法的代碼)

策略模式對策略的定義、創建、使用三部分進行了解耦


策略模式的作用

策略模式解決的問題

策略模式表面上看是爲了避免 if-else 分支判斷邏輯,但更深層次上,還是爲了解耦以及控制代碼複雜度

比如在出門旅遊時:路線、交通工具的類型、天數、艙位等級、餐飲、住宿等等。
每個節點在執行時,都需要根據預算Type進行不同的操作,從而引起大量的if-else判斷。增加一個策略,修改一個策略,都有可能牽一髮而動全身。需要對所有狀態進行回測。

public void departure () {
  Int money = 100;
  String destination = getDestination(money); //獲取目的地
  String vehicles = getVehicles(money); //獲取交通工具
  天數、艙位等級、餐飲、住宿等等.....
}

private String getDestination (Int money) {
  if (num < 1000) {
    return "1000塊能去得起的地方";
  } else if (num < 5000) {
    return "5000塊能去得起的地方";
  } else if (num < 10000) {
    return "10000塊能去得起的地方";
  } else if (num < 20000) {
    return "20000塊能去得起的地方";
  } else if (num < 40000) {
    return "40000塊能去得起的地方";
  } else if (num < 80000) {
    return "80000塊能去得起的地方";
  } else  ...
}

private String getVehicles (Int money) {
  if (num < 1000) {
    return "騎車";
  } else if (num < 5000) {
    return "火車";
  } else if (num < 10000) {
    return "火車";
  } else if (num < 20000) {
    return "飛機";
  } else if (num < 40000) {
    return "飛機";
  } else if (num < 80000) {
    return "飛機";
  } else  ...
}

...後面還有一大堆相關的方法需要判斷

整個業務如圖所示,所有的判斷都耦合在業務流程內部,牽一髮而動全身

使用策略模式

我們可以將某一條件(Type)下的邏輯,聚合封裝到具體的策略類中

public class departureStrategy1000 implements Strategy {  //1000塊的旅行策略
  @Override
  public void  getDestination() {
    return "1000塊能去得起的地方";
  }
  public void  getVehicles() {
    return "騎車";
  }
  天數、艙位等級、餐飲、住宿等等.....
}

使用策略類後如圖所示,每個的情況被封裝聚合到單個策略類中,相互隔離


所以策略模式的作用主要體現在:

  1. 解耦策略的定義、創建和使用
    控制代碼的複雜度,讓每個部分都不至於過於複雜、代碼量過多。
  2. 讓複雜框架滿足開閉原則
    添加或者修改新策略的時候,最小化、集中化代碼改動,減少引入 bug 的風險。

策略的定義

策略的定義包含一個策略接口和一組實現這個接口的策略類。
利用基於接口而非實現編程的方式,對具體策略進行解耦。

如下,策略類ConcreteStrategyA、ConcreteStrategyB在策略接口algorithmInterface的使用上,可以隨意替換。

public interface Strategy {  //定義策略接口
  void algorithmInterface();
}

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {  //實現策略接口的策略類A
  @Override
  public void  algorithmInterface() {
    //具體的算法...
  }
}

public class ConcreteStrategyB implements Strategy { //實現策略接口的策略類B
  @Override
  public void  algorithmInterface() {
    //具體的算法...
  }
}

策略的創建

通常會通過類型(type)來判斷創建哪個策略來使用。

這裏,有兩種創建方式

if-else創建

適用有狀態的策略類,每次創建一個新的策略類給業務方使用


public class StrategyFactory {
  public static Strategy getStrategy(String type) {
    if (type == null || type.isEmpty()) {
      throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
    }

    if (type.equals("A")) {
      return new ConcreteStrategyA();
    } else if (type.equals("B")) {
      return new ConcreteStrategyB();
    }

    return null;
  }
}

通過工廠模式裏的Map進行創建

適用於無狀態的策略類創建,大家共用一個策略類即可

public class StrategyFactory {
  private static final Map<String, Strategy> strategies = new HashMap<>();

  static {
    strategies.put("A", new ConcreteStrategyA());
    strategies.put("B", new ConcreteStrategyB());
  }

  public static Strategy getStrategy(String type) {
    if (type == null || type.isEmpty()) {
      throw new IllegalArgumentException("type should not be empty.");
    }
    return strategies.get(type);
  }
}

本質上點講,是藉助“查表法”,根據 type 查表替代根據 type 分支判斷。

有狀態的策略類如何用Map進行創建

可以利用閉包的特性,將創建的邏輯封裝進callback中,然後將callback存進Map


策略類的使用

如果使用工廠方法創建策略類,其實就和工廠方法相同。
只不過我們從工廠取出來的不再是一個某一個具體類的子類簇。
而是一個實現了策略接口的類簇。

// 運行時動態確定,根據配置文件的配置決定使用哪種策略
public class Application {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
    Strategy strategy = null;
    StrategyFactory factory = new StrategyFactory(); 
    strategy = factory.getStrategy("A"); //獲取策略類
    strategy.algorithmInterface(); //調用策略接口
    //...
  }
}

是不是要抹殺所有的if/else

如果 if-else 分支判斷不復雜、代碼不多,這並沒有任何問題,畢竟 if-else 分支判斷幾乎是所有編程語言都會提供的語法,存在即有理由。遵循 KISS 原則,怎麼簡單怎麼來,就是最好的設計。非得用策略模式,搞出 n 多類,反倒是一種過度設計

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