springboot-策略和模板模式的思考与实践

1 前言

在日常的开发过程中,经常会遇到一些复杂的业务场景,那么如何优雅的实现复杂的业务功能,而且使得系统的性能、可靠性、可读性达到最好呢?这里不仅考验着开发者的编程功底,实践能力,还有对局部和全局的把握能力。我们都知道,java 是面向对象编程的语言而非面向过程编程的语言,但是在实际操作中,常常会为了走捷径实现功能,忽略了代码的结构性建设,久而久之项目就是堆砌成屎山,系统性能降低,可读性差,系统的可维护性降低,扩展难度极大。为了解决这样的问题,就需要开发者修炼自己的设计功底,学好并用好设计模式。在本文要谈的就是对策略和模板设计模式使用心得与体会。

2 应用场景

之所以会将策略和模板模式放在一起,是因为这两种模式用的最多最广泛,而且基本都是联合使用的。在开始之前,先复习一下模式的定义:

  • 模板模式(Template Pattern)

模板模式是在一个抽象类中定义执行的方法,每个方法中都有一个对应的业务流程模板,它的子类需要按照需要来重写模板流程中的方法,调用方法将以抽象类中的方式进行,这种设计模式也属于行为型模式。

  • 策略模式(Strategy Pattern)

策略模式是指一个类的行为或者方法,可以在运行时根据条件进行修改,策略模式也是一种行为性模式。在使用策略模式时,通常会创建一个策略上下文 Context ,根据不同的情况选择不同的策略。

不管是策略模式还是模板模式,都是运用了 java 多态这一特点,父类引用指向之类对象,通常情况下,模板模式使用的是抽象类,而策略模式使用的是接口而已。其子类都需要子类重写其父类方法或者实现接口方法,两者都满足开闭原则,使得系统在不影响其它功能的前提下更容易扩展。但是两者又有一些差异,模板模式是一种耦合的模式,策略模式是一种松散的模式。模板模式中,通常只有一个业务方法的入口,策略模式中的接口通常会有多个。

单纯的策略模式和模板模式在实践中应用很少,一般都是两种模式结合起来使用,如下图所示,这里即使用了模板模式的高内聚的业务流程,也使用了策略模式的松散性,相同的内容放在抽象类中进行处理,特有的内容放在具体的实现类里面进行操作。

3 应用实践

在介绍了其应用场景后,在这里将结合实际的业务场景来介绍两种设计模式的合并使用。这里采用的是下单支付的场景,用户下单支付完成后,需要邮件和短信通知用户,并且给用户发积分并发送 MQ

首先,我们需要定义一个接口类,如下图所示,定义了业务流程方法,发送邮件以及发送短信等方法。

实现接口的模板抽象类,定义了业务的流程顺序,以及抽象的支付方法。同时也实现了实现了发送短信和邮件的方法,还有一个发送消息的方法。

阿里业务类型实现类,这里实现了支付的方法,以及发送短信和邮件的方法,这里不同的业务可能配置不同的短信发送服务,通用的短信发送在抽象模板进行处理,特有的可以在具体的实现类里面实现。 其它两个微信和网银的实现类就不在这里展示了,和阿里的业务类似,具体的可以参见项目代码。

通过以上的操作,我们已经实现了业务骨架编码,但是该怎么调用呢?这里提供了两种方法,一是使用 spring 注入的方式,另外是使用枚举,通过 ApplicationContext 获取对应的 bean

通过 @Autowired 来注入 private Map<String, BaseBusiness> businessMap;, 这里需要具体的实现类名称不能有重复,第一种就是通过接口传入的 payType 通过判断来获取对应的 BaseBusiness。第一种方式需要写多个 if 判断条件,显然不是很优雅。

在介绍第二种方式之前,先来看一个枚举类,这个枚举类比较特殊,定义了支付类型,Bean 名称和业务描述以及对应的 Bean Class。这里定义了一个 matchBusiness 方法,在该方法中使用 SpringUtils 工具类从 Spring 上下文获取对应的 Bean, 这里使用的是 Class 来获取 Bean, 当然也可以使用 Bean 名称来获取 Bean

通过以上方式,我们就可以很方便的使用模板和策略模式的结合体,能够很方便的实现业务功能。

4 总结

在本文中,使用了一个案例来分享作者对策略模式和模板模式理解和应用,综合使用两种模式的优点,两者的结合避免了一些不足。在使用时,没有使用常用的上下文对象来获取对应的业务处理器,而是使用了一个枚举类来实现,这样通过该枚举类就可以从宏观来了解所有的策略,并且减少了一些判断的代码,使得代码简练,结构清晰。本文中所涉及的代码,已经上传至 github, 欢迎大家点赞和 stars。项目 github 地址 springboot-auth

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