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策略模式原來這麼簡單!

前言

只有光頭才能變強

回顧前面:

無論是面試還是個人的提升,設計模式是必學的。今天來講解策略模式~

一、策略模式介紹

我一次聽到策略模式這個詞,是在我初學JDBC的時候。不知道大家有沒有用過DBUtils這個元件。當時初學跟著視訊學習,方立勳老師首先是讓我們先自己封裝一下JDBC的一些常用的操作(實際上就是模仿DBUtils這個元件)。

當時候的問題是這樣的:我們打算封裝一下query()查詢方法,傳入的引數有String sql , Object[] objects

(指定SQL語句和對應的引數)。我們想根據不同的業務返回不同的值。

  • 比如說,有的時候我們返回的是一條資料,那我們想將這條資料封裝成一個Bean物件
  • 比如說,有的時候我們返回的是多條資料,那我們想將這多條資料封裝成一個List<Bean> 集合
  • 比如說,有的時候我們返回的是xxxx資料,那我們想將這多條資料封裝成一個Map<Bean> 集合
  • ........等等等

當時解決方案是這樣的:

  • 先定義一個介面:ResultSetHandler(呼叫者想要對結果集進行什麼操作,只要實現這個介面即可)
    • 這個介面定義了行為。Object hanlder(ResultSet resultSet);
  • 然後實現上面的介面,比如我們要封裝成一個Bean物件,就是public class BeanHandler implements ResultSetHandler
  • 呼叫的時候,實際上就是query()查詢方法多一個引數query(String sql, Object[] objects, ResultSetHandler rsh)。呼叫者想要返回什麼型別,只要傳入相對應的ResultSetHandler實現類就是了。

程式碼如下:


	query方法:

    //這個方法的返回值是任意型別的,所以定義為Object。
    public static Object query
(String sql, Object[] objects, ResultSetHandler rsh)
{ Connection connection = null; PreparedStatement preparedStatement = null; ResultSet resultSet = null; try { connection = getConnection(); preparedStatement = connection.prepareStatement(sql); //根據傳遞進來的引數,設定SQL佔位符的值 if (objects != null) { for (int i = 0; i < objects.length; i++) { preparedStatement.setObject(i + 1, objects[i]); } } resultSet = preparedStatement.executeQuery(); //呼叫呼叫者傳遞進來實現類的方法,對結果集進行操作 return rsh.hanlder(resultSet); } 介面: /* * 定義對結果集操作的介面,呼叫者想要對結果集進行什麼操作,只要實現這個介面即可 * */ public interface ResultSetHandler { Object hanlder(ResultSet resultSet); } 介面實現類(Example): //介面實現類,對結果集封裝成一個Bean物件 public class BeanHandler implements ResultSetHandler { //要封裝成一個Bean物件,首先要知道Bean是什麼,這個也是呼叫者傳遞進來的。 private Class clazz; public BeanHandler(Class clazz) { this.clazz = clazz; } @Override public Object hanlder(ResultSet resultSet) { try { //建立傳進物件的例項化 Object bean = clazz.newInstance(); if (resultSet.next()) { //拿到結果集元資料 ResultSetMetaData resultSetMetaData = resultSet.getMetaData(); for (int i = 0; i < resultSetMetaData.getColumnCount(); i++) { //獲取到每列的列名 String columnName = resultSetMetaData.getColumnName(i+1); //獲取到每列的資料 String columnData = resultSet.getString(i+1); //設定Bean屬性 Field field = clazz.getDeclaredField(columnName); field.setAccessible(true); field.set(bean,columnData); } //返回Bean物件 return bean; } 複製程式碼

這就是策略模式??就這??這不是多型的使用嗎??

1.1策略模式講解

《設計模式之禪》:

定義一組演算法,將每個演算法都封裝起來,並且使他們之間可以互換

策略模式的類圖是這樣的:

策略模式通用類圖

策略的介面和具體的實現應該很好理解:

  • 策略的介面相當於我們上面所講的ResultSetHandler介面(定義了策略的行為)
  • 具體的實現相當於我們上面所講的BeanHandler實現(介面的具體實現)
    • 具體的實現一般還會有幾個,比如可能還有ListBeanHandler、MapBeanHandler等等

令人想不明白的可能是:策略模式還有一個Context上下文物件。這物件是用來幹什麼的呢?

《設計模式之禪》:

Context叫做上下文角色,起承上啟下封裝作用,遮蔽高層模組對策略、演算法的直接訪問,封裝可能存在的變化。

在知乎上也有類似的問題(為什麼不直接呼叫,而要通過Person?):

知乎問題

說白了,通過Person來呼叫更符合面向物件(遮蔽了直接對具體實現的訪問)。

首先要明白一個道理,就是——到底是 “人” 旅遊,還是火車、汽車、自行車、飛機這些交通工具旅遊?

如果沒有上下文的話,客戶端就必須直接和具體的策略實現進行互動了,尤其是需要提供一些公共功能或者是儲存一些狀態的時候,會大大增加客戶端使用的難度;引入上下文之後,這部分工作可以由上下文來完成,客戶端只需要和上下文進行互動就可以了。這樣可以讓策略模式更具有整體性,客戶端也更加的簡單

具體的連結:

所以我們再說回上文的通用類圖,我們就可以這樣看了:

DBUtils策略模式類圖

1.2策略模式例子

現在3y擁有一個公眾號,名稱叫做Java3y。3y想要這讓更多的人認識到Java3y這個公眾號。所以每天都在想怎麼漲粉(hahah

於是3y就開始想辦法了(操碎了心),同時3y在這一段時間下來發現漲粉的方式有很多。為了方便,定義一個通用的介面方便來管理和使用唄。

介面:


/**
 * 增加粉絲策略的介面(Strategy)
 */
interface IncreaseFansStrategy {

    void action();
}
複製程式碼

漲粉的具體措施,比如說,請水軍:


/**
 * 請水軍(ConcreteStrategy)
 */
public class WaterArmy implements IncreaseFansStrategy {
    
    @Override
    public void action() {
        System.out.println("3y牛逼,我要給你點贊、轉發、加雞腿!");
    }
}
複製程式碼

漲粉的具體措施,比如說,認真寫原創:


/**
 * 認真寫原創(ConcreteStrategy)
 */
public class OriginalArticle implements IncreaseFansStrategy{

    @Override
    public void action() {
        System.out.println("3y認真寫原創,最新一篇文章:《策略模式,就這?》");

    }
}
複製程式碼

3y還想到了很多漲粉的方法,比如說送書活動啊、商業互吹啊等等等...(這裡就不細說了)

說到底,無論是哪種漲粉方法,都是通過3y去執行的。


/**
 * 3y(Context)
 */
public class Java3y {

    private IncreaseFansStrategy strategy ;

    public Java3y(IncreaseFansStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    // 3y要發文章了(買水軍了、送書了、寫知乎引流了...)。
    // 具體執行哪個,看3y選哪個
    public void exec() {
        strategy.action();
    }
}
複製程式碼

所以啊,每當到了發推文的時候,3y就可以挑用哪種方式漲粉了:

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        // 今天2018年12月24日
        Java3y java3y = new Java3y(new WaterArmy());
        java3y.exec();

        // 明天2018年12月25日
        Java3y java4y = new Java3y(new OriginalArticle());
        java4y.exec();
        
        // ......
    }
}

複製程式碼

執行結果:

執行結果

1.3策略模式優缺點

優點:

  • 演算法可以自由切換
    • 改一下策略很方便
  • 擴充套件性良好
    • 增加一個策略,就多增加一個類就好了。

缺點:

  • 策略類的數量增多
    • 每一個策略都是一個類,複用的可能性很小、類數量增多
  • 所有的策略類都需要對外暴露
    • 上層模組必須知道有哪些策略,然後才能決定使用哪一個策略

呼叫方必須要知道有哪些策略

1.4JDK的策略模式應用

不知道大家還能不能想起ThreadPoolExecutor(執行緒池):執行緒池你真不來了解一下嗎?

學習ThreadPoolExecutor(執行緒池)就肯定要知道它的構造方法每個引數的意義:


    /**
     * Handler called when saturated or shutdown in execute.
     */
    private volatile RejectedExecutionHandler handler;

	public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        //....
        this.handler = handler;
    }

    /**
     * Invokes the rejected execution handler for the given command.
     * Package-protected for use by ScheduledThreadPoolExecutor.
     */
    final void reject(Runnable command) {
        handler.rejectedExecution(command, this);
    }

複製程式碼

其中我們可以找到RejectedExecutionHandler,這個引數代表的是拒絕策略(有四種具體的實現:直接丟擲異常、使用呼叫者的執行緒來處理、直接丟掉這個任務、丟掉最老的任務)

其實這就是策略模式的體現了。

最後

看完會不會覺得策略模式特別簡單呀?就一個演算法介面、多個演算法實現、一個Context來包裝一下,就完事了。

推薦閱讀和參考資料:

樂於分享和輸出乾貨的Java技術公眾號:Java3y。

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