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【java设计模式】（7）---策略模式（案例解析）

策略模式

一、概念

1、理解策略模式

策略模式是一种行为型模式，它将对象和行为分开，将行为定义为 一个行为接口 和 具体行为的实现 。策略模式最大的特点是行为的变化，行为之间可以相互替换。

每个if判断都可以理解为就是一个策略。

2、策略模式特点

策略模式把对象本身和行为区分开来，因此我们整个模式也分为三个部分。

1、抽象策略类(Strategy):策略的抽象，行为方式的抽象
2、具体策略类(ConcreteStrategy):具体的策略实现，每一种行为方式的具体实现。
3、环境类(Context):用来封装具体行为,操作策略的上下文环境。

3、举例理解(打车)

这里举个简单的例子,来理解开发中运用策略模式的场景。

有一个打车软件,现在有三种计费模式给用户选择， 1、拼车 2、快车 3、豪车 这个时候 用户就是对象，三种计费方式就是行为 ，可以根据不同的行为计算不同不通的值。

1）传统实现方式

代码

/**
      * @Description: 这里只展示计费最终费用示例
      *
      * @param  type 计费类型
      * @param  originalPrice 原始价格
      */
    public Double calculationPrice(String type, Double originalPrice) {

        //拼车计费
        if (type.equals("pc")) {
            return originalPrice * 0.5;
        }
        //快车计费
        if (type.equals("kc")) {
            return originalPrice * 1;
        }
        //豪车计费
        if (type.equals("hc")) {
            return originalPrice * 2;
        }
        return originalPrice;
    }

传统的实现方式，通过传统if代码判断。这样就会导致后期的维护性非常差。当后期需要新增计费方式，还需要在这里再加上if(),也不符合设计模式的开闭原则。

2）策略模式实现

抽象策略类

/**
 * 出行策略接口
 */
public interface PriceStrategy {
	/**
	 * @param originalPrice 原始价格
	 * @return  计算后的价格
	 */
	Double countPrice(Double originalPrice);
}

具体策略实现类

/**
  * @Description: 拼车的计费方式
  */
public class PcStrategy implements PriceStrategy {
    @Override
    public Double countPrice(Double originalPrice) {
        return originalPrice * 0.5;
    }
}

/**
  * @Description: 快车的计费方式
  */
public class KcStrategy implements PriceStrategy {
    @Override
    public Double countPrice(Double originalPrice) {
        return originalPrice * 1;
    }
}

/**
  * @Description: 拼车的计费方式
  */
public class HcStrategy implements PriceStrategy {
    @Override
    public Double countPrice(Double originalPrice) {
        return originalPrice * 2;
    }
}

环境类

也叫做上下文类或环境类，起承上启下封装作用。

/**
 * 负责和具体的策略类交互
 * 这样的话，具体的算法和直接的客户端调用分离了，使得算法可以独立于客户端独立的变化。
 * 如果使用spring的依赖注入功能，还可以通过配置文件，动态的注入不同策略对象，动态的切换不同的算法.
 */
public class PriceContext {

    /**
     * 出行策略接口
     */
    private PriceStrategy riceStrategy;
    /**
     * 构造函数注入
     */
    public PriceContext(PriceStrategy riceStrategy) {
        this.riceStrategy = riceStrategy;
    }
    /**
     * 计算价格
     */
    public Double countPrice(Double originalPrice) {
        return riceStrategy.countPrice(originalPrice);
    }
}

测试类

public static void main(String[] args) {
        //具体行为策略
        PriceStrategy pcStrategy = new PcStrategy();
        PriceStrategy kcStrategy = new KcStrategy();
        PriceStrategy hcStrategy = new HcStrategy();

        //用户选择不同的策略
        PriceContext pcContext = new PriceContext(pcStrategy);
        PriceContext kcContext = new PriceContext(kcStrategy);
        PriceContext hcContext = new PriceContext(hcStrategy);

        System.out.println("拼车价格 = " +  pcContext.countPrice(10D));
        System.out.println("快车价格 = " +  kcContext.countPrice(10D));
        System.out.println("豪车价格 = " +  hcContext.countPrice(10D));
    }

运行结果

拼车价格 = 5.0
快车价格 = 10.0
豪车价格 = 20.0

整理流程就是这个样的，这里有一点需要注意我在做测试的时候具体策略对象都是new出来，而实际运用应该通过spring来管理，这样才能做到真正的开闭原则。下面会在举例。

4、策略模式优缺点

优点

1)避免使用多重条件判断

如果没有策略模式,一个策略家族有多个策略算法，一会要使用A策略，一会要使用B策略，怎么设计呢？使用多重if的条件语句？多重条件语句不易维护，而且出错的概率大大增强。

使用策略模式后，简化了操作，同时避免了条件语句判断。

2)扩展性良好

在现有的系统中增加一个策略太容易了，只要实现接口就可以了，其他都不用修改，类似于一个可反复拆卸的插件，这大大地符合了OCP原则。

缺点

1)策略类数量增多

策略模式一个明显的缺点是当备用行为过多时，行为对象会非常庞大

5、策略模式运用场景

通过上面的优缺点我们可以很好的去思考，什么场景下可以考虑用策略模式？

我的理解就是：每个if判断都可以理解为就是一个策略。按理说都可以采用策略模式，但是如果if else里面的逻辑不多，且复用性很低，那就不需要。如果if里面的行为比较大

而且这些行为复用性比较高就可以考虑通过采用策略模式。

在我们生活中比较常见的应用模式有：

1、电商网站支付方式，一般分为银联、微信、支付宝，可以采用策略模式
2、电商网站活动方式，一般分为满减送、限时折扣、包邮活动，拼团等可以采用策略模式

二、策略模式实战示例

最近正在做到电商项目,因为有多个活动,所以我就考虑用策略模式来实现。我们活动分为很多种满减送,包邮活动,限时折扣等等，这里大致写下对于多个活动如何去使用策略模式。

1、Order实体

活动是跟订单绑定在一起的,只有下了单才去计算这个订单走了哪个活动。

/**
  * @Description: 订单实体
  */
public class Order {
    /**
     * 用户ID
     */
    private Long userId;
    /**
     * 订单编号
     */
    private String orderNumber;
    /**
     * 购买数量
     */
    private Integer goodsNumber;
    /**
     * 订单运费
     */
    private Double orderFreight;
    /**
     * 订单总价(订单价格 + 运费)
     */
    private Double orderPrice;
    /**
     * 活动类型 1、包邮 2、满减送 3、限时折扣
     */
    private String activityType;
    /**
     * 活动ID
     */
    private String activityId;
  //省略get set方法

2、ActivityStrategy（活动策略接口）

/**
 * 定义一个总的活动抽象
 */
public interface ActivityStrategy {

    /**
     * 定义一个我们优惠活动的价格算法方法
     */
    Order calculate (Order order);
}

3、具体活动策略实现类

FreeShippingActivity 包邮

/**
  * @Description: 包邮活动
  */
@Component
@Service("freeShippingActivity")
public class FreeShippingActivity implements ActivityStrategy {
    @Override
    public Order calculate(Order order) {
        //包邮活动是一个大的主题 ,里面可以创建很多小活动 比如价格满100包邮活动,或者满2件以上包邮活动，江浙沪包邮活动等等
        //如果这里通过活动ID获取用户具体选择了哪一个活动。
        String activityId = order.getActivityId();
        //查询数据库
        System.out.println("模拟查询数据库 ，当前的活动是满100包邮");
        order.setOrderFreight(0.0D);
        return order;
    }
}

FullDeliveryActivity (满减送活动)

/**
  * @Description: 满减送活动
  */
@Component
@Service("fullDeliveryActivity")
public class FullDeliveryActivity implements ActivityStrategy {
    @Override
    public Order calculate(Order order) {
        //如果这里通过活动ID获取用户具体选择了哪一个活动。
        String activityId = order.getActivityId();
        //查询数据库
        System.out.println("模拟查询数据库 ，当前的活动是满100减20的");
        if (order.getOrderPrice() > 100) {
            order.setOrderPrice(order.getOrderPrice() - 20);
        }
        return order;
    }
}

LimitDiscountActivity (限时折扣活动)

/**
  * @Description: 限时折扣活动
  */
@Component
@Service("limitDiscountActivity")
public class LimitDiscountActivity implements ActivityStrategy {
    @Override
    public Order calculate(Order order) {
        //如果这里通过活动ID获取用户具体选择了哪一个活动。
        String activityId = order.getActivityId();
        //查询数据库
        System.out.println("模拟查询数据库 ，当前的活动是截至2020.10.1前 打9折");
            order.setOrderPrice(order.getOrderPrice() * 0.9);

        return order;
    }
}

3、环境类

/**
 * 负责和具体的策略类交互 动态的切换不同的算法
 */
@Component
public class ActivityContext {

    @Autowired
    private FreeShippingActivity freeShippingActivity;

    @Autowired
    FullDeliveryActivity fullDeliveryActivity;

    @Autowired
    LimitDiscountActivity limitDiscountActivity;

    /**
     * 出行策略接口
     */
    private final Map<String, ActivityStrategy> activityStrategyMap = new HashMap();
  
    /**
     * 初始化 把这几个活动的示例 初始化的时候就装到一个map集合中
     */
    @PostConstruct
    public void init() {
        //1、包邮 2、满减送 3、限时折扣
        activityStrategyMap.put("1", freeShippingActivity);
        activityStrategyMap.put("2", fullDeliveryActivity);
        activityStrategyMap.put("3", limitDiscountActivity);
    }

    /**
     * 计算价格
     */
    public Order calculate(Order order) {
        ActivityStrategy activityStrategy = activityStrategyMap.get(order.getActivityType());
        return activityStrategy.calculate(order);
    }
}

4、测试类

@RestController
public class PayController {

    @Autowired
    private ActivityContext activityContext;

    @RequestMapping("/test")
    public  Object test(){
        Order order = new Order();
        //1 代表包邮
        order.setActivityType("1");
        //具体活动ID
        order.setActivityId("12");
        //总价
        order.setOrderPrice(200D);
        //运费
        order.setOrderFreight(10D);
        return activityContext.calculate(order);
    }
}
//输出: 模拟查询数据库 ，当前的活动是包邮

总结 这里我们没有用到if else来判断用户到底选择了哪个活动类型，而是通过先把所有活动的bean实体装入一个map中,然后通过activityType 来获取具体是哪个活动类型。

以后新添加一个活动,比如拼团活动，我们只需做两步

1、新建一个拼团活动策略类 实现总策略接口 2、activityStrategyMap中put这个折扣活动的bean实体。

除了map管理bean外，还有一种方式就是可以通过spring来管理这些具体的策略类

//freeShippingActivity 这个值可以在数据库添加一张表来管理，然后来读取 这样的话新建活动只需要做上面的第一步，代码更加好维护了。
ActivityStrategy payStrategy= SpringUtils.getBean("freeShippingActivity", ActivityStrategy.class);

这里只是列了个架构，实际开发中比这个复杂多了，因为可以同时选择多个活动，活动于活动之间又会有互斥关系。