Java 策略模式解決 if-else

引言

在業(yè)務(wù)操作中，我們經(jīng)常會(huì)遇到根據(jù)關(guān)鍵字來執(zhí)行相應(yīng)的方法，返回結(jié)果。
模擬一個(gè)執(zhí)行方法類：

@Data
public class Action {

    /**
     * 方法名
     */
    String method;

    /**
     * 方法參數(shù)
     */
    String param;

    public Action (String method, String param) {
        this.method = method;
        this.param = param;
    }
}

模擬一個(gè)執(zhí)行方法生成器：

public class ActionBuilder {

    public static List<Action> generateActionList() {
        List<Action> actionList = new ArrayList<>();
        Action[] methodArray = {new Action("subCentreNum", "head_str%middle_str%tail_str|9|19"),
                                new Action("subCentreStr", "head_str%middle_str%tail_str|%|%"),
                                new Action("subStartNum","head_str%tail_str|9"),
                                new Action("subStartStr","head_str%tail_str|%"),
                                new Action("params","xpath=tesfdfdsfadfdsf")};
        actionList = Arrays.asList(methodArray);
        return actionList;
    }
}

傳統(tǒng)的做法是使用 if-else 分支判斷關(guān)鍵字，根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的業(yè)務(wù)邏輯。

List<Action> actionList = ActionBuilder.generateActionList();
for (Action action: actionList) {
      if (action.getMethod().equals("params")) {
            System.out.println("執(zhí)行 params 方法");
            System.out.println("返回 params 方法結(jié)果");
      } else if (action.getMethod().equals("subCenterNum")) {
            System.out.println("執(zhí)行 subCenterNum 方法");
            System.out.println("返回 subCenterNum 方法結(jié)果");
      } else if (action.getMethod().equals("subCenterStr")) {
            System.out.println("執(zhí)行 subCenterStr 方法");
            System.out.println("返回 subCenterStr 方法結(jié)果");
      } else if (action.getMethod().equals("subStartNum")) {
            System.out.println("執(zhí)行 subStartNum 方法");
            System.out.println("返回 subStartNum 方法結(jié)果");
      } else if (action.getMethod().equals("subStartStr")) {
            System.out.println("執(zhí)行 subStartStr 方法");
            System.out.println("返回 subStartStr 方法結(jié)果");
      }
      // ......可能還有好多個(gè) else if，未來還可能增加新的 else if 的判斷
  }

就上面的例子，當(dāng)方法關(guān)鍵字越來越多的時(shí)候，分支 else-if 就會(huì)越來越多，每增加一個(gè)新的方法類型，就需要修改或添加 if-else 分支，違反了開閉原則（對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改關(guān)閉）。

策略模式+ 注解 + 反射

Java 的設(shè)計(jì)模式中有一個(gè)策略模式，它的目的是封裝一系列的算法，它們具有共性，可以相互替換，也就是說讓算法獨(dú)立于使用它的客戶端而獨(dú)立變化，客戶端僅僅依賴于策略接口。
上述場(chǎng)景中，我們可以把 if-else 分支的業(yè)務(wù)邏輯抽取為各種策略，在具體的實(shí)現(xiàn)類上增加注解，再通過 Java 反射獲取到對(duì)應(yīng)的類，代碼如下：

策略接口：

public interface IMethodHandleStrategy {

    String handleMethod(String params);
}

策略接口實(shí)現(xiàn)，也就是具體的處理者

@Action(name="params")
public class ParamsMethod implements IMethodHandleStrategy {

    @Override
    public String handleMethod(String params) {
        System.out.println("paramsMethod 執(zhí)行結(jié)果是："+SubStringUtil.params(params));
        return SubStringUtil.params(params);
    }
}


@Action(name="subcentrenum")
public class SubCenterNumMethod implements IMethodHandleStrategy {

    @Override
    public String handleMethod(String params) {
        String[] paramArray = SubStringUtil.splitParams(params, 3);
        String result = SubStringUtil.subStringByNum(paramArray[0], paramArray[1], paramArray[2]);
        System.out.println("SubCenterNumMethod 執(zhí)行結(jié)果是："+result);
        return result;
    }
}


@Action(name="subcentrestr")
public class SubCenterStrMethod implements IMethodHandleStrategy {

    @Override
    public String handleMethod(String params) {
        String[] paramArray = SubStringUtil.splitParams(params, 3);
        String result = SubStringUtil.subStringByStr(paramArray[0], paramArray[1], paramArray[2]);
        System.out.println("SubCenterStrMethod 執(zhí)行結(jié)果是："+result);
        return result;
    }
}


@Action(name="substartnum")
public class SubStartNumMethod implements IMethodHandleStrategy {

    @Override
    public String handleMethod(String params) {
        String[] paramArray = SubStringUtil.splitParams(params, 2);
        String result = SubStringUtil.subStringByNum(paramArray[0], paramArray[1], null);
        System.out.println("SubStartNumMethod 執(zhí)行結(jié)果是："+result);
        return result;
    }
}


@Action(name="substartstr")
public class SubStartStrMethod implements IMethodHandleStrategy {

    @Override
    public String handleMethod(String params) {
        String[] paramArray = SubStringUtil.splitParams(params, 2);
        String result = SubStringUtil.subStringByStr(paramArray[0], paramArray[1], null);
        System.out.println("SubStartStrMethod 執(zhí)行結(jié)果是："+result);
        return result;
    }
}

自定義的注解

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Inherited
public @interface Action {
    String name() default "";
}

策略上下文（策略接口的持有者）

public class MethodStrategyContext {

    private static Map<String, Class> allActions;
    private static final String PACKAGE_NAME = "com.stf.core";

    static  {
        Reflections reflections = new Reflections(PACKAGE_NAME);
        Set<Class<?>> annotationClasses = reflections.getTypesAnnotatedWith(Action.class);
        allActions = new ConcurrentHashMap<>();
        for (Class<?> classObject: annotationClasses) {
            Action action = classObject.getAnnotation(Action.class);
            allActions.put(action.name(), classObject);
        }
        allActions = Collections.unmodifiableMap(allActions);
    }

    private IMethodHandleStrategy methodHandleStrategy;

    /**
     * 設(shè)置策略接口
     */
    public MethodStrategyContext(String name) {
        if (allActions.containsKey(name)) {
            log.info("Created Action name is {}", name);
            try {
                methodHandleStrategy = (IMethodHandleStrategy)allActions.get(name).newInstance();
            } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
                log.error("Instantiate Action failed", e);
            }
        } else {
            log.warn("Specified Action name {} does not exist", name);
        }
    }

    public String handleMethod(String params, String actionKeyword) {
        if (methodHandleStrategy != null) {
            return methodHandleStrategy.handleMethod(params);
        } else {
            log.warn("未檢索到對(duì)應(yīng)動(dòng)作關(guān)鍵字，請(qǐng)檢查關(guān)鍵字：{}", actionKeyword);
        }
        return null;
    }
}

上述代碼中，先獲取指定包路徑下的所有帶 Action 注解的類，放到 map 里面，再根據(jù)傳遞的參數(shù) name 獲取到 map 中對(duì)應(yīng)的類，通過 Java 反射得到該對(duì)象，再執(zhí)行對(duì)象的方法。

具體調(diào)用

public static void main(String[] args) {
        // 模擬生成 actionList
        List<Action> actionList = ActionBuilder.generateActionList();

        for (Action action: actionList) {
            // 獲取并設(shè)置策略
            String method = action.getMethod();
            if (StringUtils.isNotBlank(method)) {
                // 策略上下文
                MethodStrategyContext methodStrategyContext = new MethodStrategyContext(method.toLowerCase());
                // 執(zhí)行策略
                methodStrategyContext.handleMethod(action.getParam(), method);
            }
        }
    }

執(zhí)行結(jié)果：

11:57:04.825 [main] INFO com.stf.core.MethodStrategyContext - Created Action name is subcentrenum
SubCenterNumMethod 執(zhí)行結(jié)果是：middle_str
11:57:04.828 [main] INFO com.stf.core.MethodStrategyContext - Created Action name is subcentrestr
SubCenterStrMethod 執(zhí)行結(jié)果是：middle_str
11:57:04.829 [main] INFO com.stf.core.MethodStrategyContext - Created Action name is substartnum
SubStartNumMethod 執(zhí)行結(jié)果是：tail_str
11:57:04.829 [main] INFO com.stf.core.MethodStrategyContext - Created Action name is substartstr
SubStartStrMethod 執(zhí)行結(jié)果是：tail_str
11:57:04.829 [main] INFO com.stf.core.MethodStrategyContext - Created Action name is params
paramsMethod 執(zhí)行結(jié)果是：xpath=tesfdfdsfadfdsf

總結(jié)

通過策略模式+注解+Java 反射的改造，我們已經(jīng)消除了 if-else 的結(jié)構(gòu)，每當(dāng)新來一種方法類型時(shí)，只需要添加新的策略處理類即可，保證了程序符合開閉原則。

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