用Map+函式式介面來實現策略模式

Soochow發表於2020-06-24
函式模式

用Map+函式式介面來實現策略模式

目前在魔都，貝殼找房是我的僱主，平時關注一些 java 領域相關的技術，希望你們能在這篇文章中找到些有用的東西。個人水平有限，如果文章有錯誤還請指出，在留言區一起交流。

本文已投稿至公眾號 Hollis 原文連結：https://mp.weixin.qq.com/s/hkypvNBkRjPM6HM51_jW9g

我想大家肯定都或多或少的看過各種“策略模式”的講解、佈道等等，這篇文章就是來好好“澄清”一下策略模式，並嘗試回答以下的問題：

  1. 策略模式是如何優化業務邏輯程式碼結構的？
  2. 殺雞焉用宰牛刀？就是幾個if else場景我需要用到策略模式？！
  3. 有沒有什麼更好的程式碼結構來實現策略模式的嗎？

策略模式是如何優化業務邏輯程式碼結構的？

要回答這個問題，我們還得先扒一扒策略模式的定義，從定義著手來理解它：

策略模式的教科書定義

它的定義很精簡：一個類的行為或其演算法可以在執行時更改。我們把它降維到程式碼層面，用人話翻譯一下就是，執行時我給你這個類的方法傳不同的“key”，你這個方法會執行不同的業務邏輯。細品一下，這不就是 if else 乾的事嗎？

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策略模式優化了什麼？

其實策略模式的核心思想和 if else如出一轍，根據不同的key動態的找到不同的業務邏輯，那它就只是如此嗎？

實際上，我們口中的策略模式其實就是在程式碼結構上調整，用介面+實現類+分派邏輯來使程式碼結構可維護性好點。
image

一般教科書上講解到介面與實現類就結束了，其他部落格上會帶上提及分派邏輯。這裡就不囉嗦了。

小結一下，即使用了策略模式，你該寫的業務邏輯照常寫，到邏輯分派的時候，還是變相的if else。而它的優化點是抽象了出了介面，將業務邏輯封裝成一個一個的實現類，任意地替換。在複雜場景（業務邏輯較多）時比直接 if else 來的好維護些。

殺雞焉用宰牛刀？就是幾個if else場景我需要用到策略模式？！

我想小夥伴們經常有這樣的不滿，我的業務邏輯就3 4 行，你給我整一大堆類定義？有必要這麼麻煩嗎？我看具體的業務邏輯還需要去不同的類中，簡單點行不行。

其實我們所不滿的就是策略模式帶來的缺點：1、策略類會增多 2、業務邏輯分散到各個實現類中，而且沒有一個地方可以俯視整個業務邏輯

針對傳統策略模式的缺點，在這分享一個實現思路，這個思路已經幫我們團隊解決了多個複雜if else的業務場景，理解上比較容易，程式碼上需要用到Java8的特性——利用Map與函式式介面來實現。

直接show程式碼結構：為了簡單演示一個思路，程式碼用String 型別來模擬一個業務BO

其中：

  1. getCheckResult() 為傳統的做法
  2. getCheckResultSuper()則事先在Map中定義好了“判斷條件”與“業務邏輯”的對映關係,具體講解請看程式碼註釋
/**
 * 某個業務服務類
 */
@Service
public class BizService {

    /**
     * 傳統的 if else 解決方法
     * 當每個業務邏輯有 3 4 行時，用傳統的策略模式不值得，直接的if else又顯得不易讀
     */
    public String getCheckResult(String order) {
        if ("校驗1".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯1";
        } else if ("校驗2".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯2";
        }else if ("校驗3".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯3";
        }else if ("校驗4".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯4";
        }else if ("校驗5".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯5";
        }else if ("校驗6".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯6";
        }else if ("校驗7".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯7";
        }else if ("校驗8".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯8";
        }else if ("校驗9".equals(order)) {
            return "執行業務邏輯9";
        }
        return "不在處理的邏輯中返回業務錯誤";
    }

    /**
     * 業務邏輯分派Map
     * Function為函式式介面，下面程式碼中 Function<String, String> 的含義是接收一個Stirng型別的變數，返回一個String型別的結果
     */
    private Map<String, Function<String, String>> checkResultDispatcher = new HashMap<>();

    /**
     * 初始化 業務邏輯分派Map 其中value 存放的是 lambda表示式
     */
    @PostConstruct
    public void checkResultDispatcherInit() {
        checkResultDispatcher.put("校驗1", order -> String.format("對%s執行業務邏輯1", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗2", order -> String.format("對%s執行業務邏輯2", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗3", order -> String.format("對%s執行業務邏輯3", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗4", order -> String.format("對%s執行業務邏輯4", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗5", order -> String.format("對%s執行業務邏輯5", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗6", order -> String.format("對%s執行業務邏輯6", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗7", order -> String.format("對%s執行業務邏輯7", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗8", order -> String.format("對%s執行業務邏輯8", order));
        checkResultDispatcher.put("校驗9", order -> String.format("對%s執行業務邏輯9", order));
    }

    public String getCheckResultSuper(String order) {
        //從邏輯分派Dispatcher中獲得業務邏輯程式碼，result變數是一段lambda表示式
        Function<String, String> result = checkResultDispatcher.get(order);
        if (result != null) {
            //執行這段表示式獲得String型別的結果
            return result.apply(order);
        }
        return "不在處理的邏輯中返回業務錯誤";
    }
}

通過http呼叫一下看看效果：

/**
 * 模擬一次http呼叫
 */
@RestController
public class BizController {

    @Autowired
    private BizService bizService;

    @PostMapping("/v1/biz/testSuper")
    public String test2(String order) {
        return bizService.getCheckResultSuper(order);
    }
}

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這是個簡單的demo演示，之後會舉一些複雜的場景案例。

魯迅曾說過，“每解決一個問題，就會引出更多的問題”。我們一起來看看這樣的實現有什麼好處，會帶來什麼問題。

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好處很直觀：

  1. 在一段程式碼裡直觀的看到"判斷條件"與業務邏輯的對映關係
  2. 不需要單獨定義介面與實現類，直接使用現有的函式式介面（什麼？不知道函式式介面？快去了解），而實現類直接就是業務程式碼本身。

不好的點：

  1. 需要團隊成員對lambda表示式有所瞭解(什麼？Java14都出來了還有沒用上Java8新特性的小夥伴？)

接下來我舉幾個在業務中經常遇到的if else場景，並用Map+函式式介面的方式來解決它

在真實業務場景問題的解決思路

有的小夥伴會說，我的判斷條件有多個啊，而且很複雜，你之前舉個例子只有單個判斷邏輯，而我有多個判斷邏輯該怎麼辦呢？

很好解決：寫一個判斷邏輯的方法，Map的key由方法計算出

/**
 * 某個業務服務類
 */
@Service
public class BizService {

    private Map<String, Function<String, String>> checkResultDispatcherMuti = new HashMap<>();

    /**
     * 初始化 業務邏輯分派Map 其中value 存放的是 lambda表示式
     */
    @PostConstruct
    public void checkResultDispatcherMuitInit() {
        checkResultDispatcherMuti.put("key_訂單1", order -> String.format("對%s執行業務邏輯1", order));
        checkResultDispatcherMuti.put("key_訂單1_訂單2", order -> String.format("對%s執行業務邏輯2", order));
        checkResultDispatcherMuti.put("key_訂單1_訂單2_訂單3", order -> String.format("對%s執行業務邏輯3", order));
    }

    public String getCheckResultMuti(String order, int level) {
        //寫一段生成key的邏輯：
        String ley = getDispatcherKey(order, level);

        Function<String, String> result = checkResultDispatcherMuti.get(ley);
        if (result != null) {
            //執行這段表示式獲得String型別的結果
            return result.apply(order);
        }
        return "不在處理的邏輯中返回業務錯誤";
    }

    /**
     * 判斷條件方法
     */
    private String getDispatcherKey(String order, int level) {
        StringBuilder key = new StringBuilder("key");
        for (int i = 1; i <= level; i++) {
            key.append("_" + order + i);
        }
        return key.toString();
    }
}

用http模擬一下：

/**
 * 模擬一次http呼叫
 */
@RestController
public class BizController {

    @Autowired
    private BizService bizService;

    @PostMapping("/v1/biz/testMuti")
    public String test1(String order, Integer level) {
        return bizService.getCheckResultMuti(order, level);
    }
}

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只要設計好你的key的生成規則就好。

還有小夥伴會問：我的業務邏輯有很多很多行，在checkResultDispatcherMuitInit()方法的Map中直接寫不會很長嗎？

直接寫當然長了，我們可以抽象出一個service服務專門放業務邏輯，然後在定義中呼叫它就好了：

提供一個業務邏輯單元：

/**
 * 提供業務邏輯單元
 */
@Service
public class BizUnitService {

    public String bizOne(String order) {
        return order + "各種花式操作1";
    }
    public String bizTwo(String order) {
        return order + "各種花式操作2";
    }
    public String bizThree(String order) {
        return order + "各種花式操作3";
    }
}

/**
 * 某個業務服務類
 */
@Service
public class BizService {
    @Autowired
    private BizUnitService bizUnitService;

    private Map<String, Function<String, String>> checkResultDispatcherComX = new HashMap<>();

    /**
     * 初始化 業務邏輯分派Map 其中value 存放的是 lambda表示式
     */
    @PostConstruct
    public void checkResultDispatcherComXInit() {
        checkResultDispatcherComX.put("key_訂單1", order -> bizUnitService.bizOne(order));
        checkResultDispatcherComX.put("key_訂單1_訂單2", order -> bizUnitService.bizTwo(order));
        checkResultDispatcherComX.put("key_訂單1_訂單2_訂單3", order -> bizUnitService.bizThree(order));
    }

    public String getCheckResultComX(String order, int level) {
        //寫一段生成key的邏輯：
        String ley = getDispatcherComXKey(order, level);

        Function<String, String> result = checkResultDispatcherComX.get(ley);
        if (result != null) {
            //執行這段表示式獲得String型別的結果
            return result.apply(order);
        }
        return "不在處理的邏輯中返回業務錯誤";
    }

    /**
     * 判斷條件方法
     */
    private String getDispatcherComXKey(String order, int level) {
        StringBuilder key = new StringBuilder("key");
        for (int i = 1; i <= level; i++) {
            key.append("_" + order + i);
        }
        return key.toString();
    }
}

呼叫結果：
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總結

最後，我們一起嘗試回答以下幾個問題：

  1. 策略模式是如何優化業務邏輯程式碼結構的？
    —— 抽象了出了介面，將業務邏輯封裝成一個一個的實現類，任意地替換。在複雜場景（業務邏輯較多）時比直接 if else 來的好維護些。
  2. 殺雞焉用宰牛刀？就是幾個if else場景我需要用到策略模式？！——我們所不滿的其實就是傳統介面實現的缺點：1、策略類會很多。 2、業務邏輯分散到各個實現類中，而且沒有一個地方可以俯覽整個業務邏輯
  3. 有沒有什麼更好的程式碼結構來實現策略模式的嗎？——針對傳統策略模式的缺點，分享了利用Map與函式式介面來實現的思路。

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