设计模式--策略模式和责任链模式

策略模式

策略模式（Strategy Pattern）又叫做政策模式，它是将定义的算法家族、分别包装起来，让它们之间可以相互替换，从而让算法的变化不会影响到使用算法的用户。属于行为型模式。

策略模式使用的就是面向对象的继承和多态机制，从而实现同一行为在不同场景下具备不同实现。

应用场景：

针对同一类型问题，有多种处理方式，每一种都能独立解决问题；
算法需要自由切换的场景；
需要屏蔽算法规则的场景；

java 复制代码

/**
 * 促销策略抽象
 */
interface IPromotionStrategy{
    void doPromotion();
}

class CouponbuyStrategy implements IPromotionStrategy{
    @Override
    public void doPromotion() {
        System.out.println("使用优惠卷抵扣");
    }
}

class CashbackStrategy implements IPromotionStrategy{

    @Override
    public void doPromotion() {
        System.out.println("返现");
    }
}
class EmptyStrategy implements IPromotionStrategy{

    @Override
    public void doPromotion() {
        System.out.println("无优惠");
    }
}
class PromotionActivity{
    private IPromotionStrategy strategy;

    public PromotionActivity(IPromotionStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    public void excute(){
        strategy.doPromotion();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        PromotionActivity activity618 = new PromotionActivity(new CouponbuyStrategy());
        PromotionActivity activity1111 = new PromotionActivity(new CashbackStrategy());

        activity618.excute();
        activity1111.excute();
    }
}

//public class Test {
//    public static void main(String[] args) {
//        PromotionActivity activity = null;
//
//        String promotionKey = "COUPON";
//
//        if(promotionKey.equals("COUPON")){
//            activity = new PromotionActivity(new CouponbuyStrategy());
//        }else if(promotionKey.equals("CASHBACK")){
//            activity = new PromotionActivity(new CashbackStrategy());
//        }
//
//        activity.excute();
//    }
//}

我们可以结合单例模式和工厂模式优化上述代码：

java 复制代码

class PromotionStrategyFactory{
    private static Map<String,IPromotionStrategy> PROMOTIONS = new HashMap<>();

    private interface PromotionKey{
        String COUPON = "COUPON";
        String CASHBACK = "CASHBACK";
    }

    static {
        PROMOTIONS.put(PromotionKey.COUPON,new CouponbuyStrategy());
        PROMOTIONS.put(PromotionKey.CASHBACK,new CashbackStrategy());
    }

    private static final IPromotionStrategy EMPTY = new EmptyStrategy();

    private PromotionStrategyFactory(){}

    public static IPromotionStrategy getPromotionStrategy(String promotionKey){
        IPromotionStrategy strategy = PROMOTIONS.get(promotionKey);
        return strategy==null?EMPTY:strategy;
    }
    public static Set<String> getPromotionKeys(){
        return PROMOTIONS.keySet();
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String promotionKey = "COUPON";
        IPromotionStrategy promotionStrategy = PromotionStrategyFactory.getPromotionStrategy(promotionKey);
        promotionStrategy.doPromotion();
    }
}

策略模式的优缺点：

优点：

策略模式符合开闭原则
避免使用多重条件转移语句，如if..else...语句、switch语句
使用策略模式可以提高算法的保密性和安全性

缺点

客户端必须知道所有的策略，并且自行决定使用哪个策略类
代码中会产生非常多策略类，增加维护难度。

责任链模式

责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）是将链中每一个节点看作是一个对象，每个节点处理的请求不同，且内部自动维护一个下一节点对象。当一个请求从链式的首端出发时，会沿着链的路径依次传递给每一个对象，直至有对象处理这个请求为止。属于行为模式。

责任链模式主要是解耦了请求与处理，客户只需要将请求发送到链上即可，无需关心请求的具体内容和处理细节，请求会自动进行传递直至有节点对象进行处理。适用于以下应用场景：

多个对象可以处理同一请求，但具体由哪个对象处理则在运行时动态决定；
在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交一个请求；
可动态指定一组对象处理请求。

利用责任链模式进行数据校验拦截：

java 复制代码

import lombok.Data;
import org.junit.platform.commons.util.StringUtils;

@Data
class Member{
    private String loginName;
    private String loginPass;
    private String roleName;

    public Member(String loginName, String loginPass) {
        this.loginName = loginName;
        this.loginPass = loginPass;
    }
}

/**
 * 臃肿的代码
 */
class MemberService{
    public void login(String loginName,String loginPass){
        if(StringUtils.isBlank(loginName) || StringUtils.isBlank(loginPass)){
            System.out.println("登录信息不能为空");
        }

        Member member = checkExists(loginName,loginPass);

        if(member == null){
            System.out.println("用户不存在");
        }

        if(!"管理员" .equals(member.getRoleName())){
            System.out.println("用户权限不够");
        }

        System.out.println("登录成功");

    }

    private Member checkExists(String loginName, String loginPass){
        Member member = new Member(loginName,loginPass);
        member.setRoleName("管理员");
        return member;
    }
}

/**
 * 利用责任链优化代码
 */
abstract class  Handler{
    protected Handler chain;

    public void next(Handler handler){
        this.chain = handler;
    }
    public abstract void doHandle(Member member);
}

/**
 * 为空校验
 */
class ValidateHandler extends Handler{

    @Override
    public void doHandle(Member member) {
        if(StringUtils.isBlank(member.getLoginName()) || StringUtils.isBlank(member.getLoginPass())){
            System.out.println("登录信息不能为空");
            return;
        }
        chain.doHandle(member);
    }
}

class LoginHandler extends Handler{

    @Override
    public void doHandle(Member member) {
        /**
         * 查询用户是否存在
         */
        System.out.println("登录成功");
        member.setRoleName("管理员");
        chain.doHandle(member);
    }
}

/**
 * 权限验证
 */
class AuthHandler extends Handler{

    @Override
    public void doHandle(Member member) {
        if(!"管理员".equals(member.getRoleName())){
            System.out.println("权限不够");
            return;
        }
        System.out.println("登录成功");
    }
}

class MemberService2{
    public void login(String loginName,String loginPass){
        ValidateHandler validateHandler = new ValidateHandler();
        LoginHandler loginHandler = new LoginHandler();
        AuthHandler authHandler = new AuthHandler();

        validateHandler.next(loginHandler);
        loginHandler.next(authHandler);

        validateHandler.doHandle(new Member(loginName,loginPass));
    }

}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        MemberService memberService = new MemberService();
        memberService.login("tom","666");

        MemberService2 memberService2 = new MemberService2();
        memberService2.login("tom","666");
    }
}

另外，链式的组装过于复杂，可以建造者模式处理节点对象进行自动链式组装。处理节点对象顺序不同，构造出来的链式结构也随之不同。修改后的代码：

java 复制代码

/**
 * 利用责任链优化代码
 */
abstract class  Handler{
    protected Handler chain;

    public void next(Handler handler){
        this.chain = handler;
    }
    public abstract void doHandle(Member member);

    public static class Builder{
        private Handler head;
        private Handler tail;

        public Builder addHandler(Handler handler){
            if(this.head == null){
                this.head = this.tail = handler;
                return this;
            }
            this.tail.next(handler);
            this.tail=handler;
            return this;
        }

        public Handler build(){
            return this.head;
        }
    }
}

class MemberService2{
    public void login(String loginName,String loginPass){
//        ValidateHandler validateHandler = new ValidateHandler();
//        LoginHandler loginHandler = new LoginHandler();
//        AuthHandler authHandler = new AuthHandler();
//
//        validateHandler.next(loginHandler);
//        loginHandler.next(authHandler);
//
//        validateHandler.doHandle(new Member(loginName,loginPass));


        Handler.Builder builder = new Handler.Builder();
        builder.addHandler(new ValidateHandler())
                .addHandler(new LoginHandler())
                .addHandler(new AuthHandler());
        builder.build().doHandle(new Member(loginName,loginPass));
    }

}

责任链模式的优缺点：

优点：

将请求与处理解耦
请求处理者只需关注自己感兴趣的请求进行处理，对于不感兴趣的请求，直接转发给下一级节点对象。
具备链式传递处理请求功能，请求发送者无需知晓链路结构，只需等待请求处理结果；
链路结构灵活，可以通过改变链路结构动态地新增或删除责任
易于扩展新的请求处理类，符合开闭原则

缺点：

责任链太长或者处理时间过长，会影响整体性能
如果节点对象存在循环引用时，会造成死循环，导致系统崩溃。