策略模式(Strategy Pattern)是比较典型的对象行为型模式,它是将对处理对象的一系列不同算法都单独抽离出来,单独封装成一个个类。策略的出现,主要是为了解决不同算法替换时的逻辑判断,将逻辑判断移到 Client 中去(即由客户端自己决定在什么情况下使用什么具体策略)。
策略模式包含如下角色:
在以下情况下可以使用策略模式:
学习设计模式就是为了写出更加优雅的代码, 然而很多时候项目中不知道在什么场景下用什么设计模式合适。这里提供几个案例, 让大家在实践中去理解应用, 去悟道。
首先最经典的就是 JDK 中排序器的应用了。
策略接口
@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
...
}
具体策略类
// 排序策略实现
public class AscComparator implements Comparator<String> {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o1.compareTo(o2);
}
}
环境类
public class Collections {
public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {
list.sort(c);
}
...
}
应用
public class StrategyDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
Collections.sort(list, new AscComparator());
}
}
拒绝策略接口
public interface RejectedExecutionHandler {
void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor);
}
默认拒绝策略实现
public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
public AbortPolicy() {
}
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
" rejected from " +
e.toString());
}
}
应用
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
ThreadFactory threadFactory,
RejectedExecutionHandler handler) {
}
排序算法是最常见的基本算法, 面试中经常会问到各种各样的排序。假如说我们的应用中需要用到不同时间复杂度的排序,是否可以用策略模式来实现呢?
策略接口
public interface SortStrategy {
void sort();
}
策略实现类
public class BubbleSortStrategy implements SortStrategy {
@Override
public void sort() {
System.out.println("冒泡排序");
}
}
上下文策略管理类
public class SortHandler {
void sort(SortStrategy strategy) {
strategy.sort();
}
}
应用
public class StrategyDemo3 {
public static void main(String[] args) {
SortHandler sortHandler = new SortHandler();
sortHandler.sort(new BubbleSortStrategy());
}
}
在 Redis 中有各种各样的缓存淘汰策略, 比如 LRU
、LFU
等等, 这里用策略模式来模拟下相关实现。
策略接口
public interface CacheInvalidStrategy {
void invalid();
}
LRU 策略实现
public class LRUStrategy implements CacheInvalidStrategy {
@Override
public void invalid() {
System.out.println("LRU");
}
}
上下文
public class RedisCache {
void setCacheStrategy(CacheInvalidStrategy cacheStrategy){
cacheStrategy.invalid();
}
}
应用
public class Demo4 {
public static void main(String[] args) {
RedisCache redisCache = new RedisCache();
redisCache.setCacheStrategy(new LRUStrategy());
}
}
大家在项目中肯定经常用到缓存,假设某个场景中需要根据 key 动态选择缓存策略,其中一部分存储在 JVM 本地缓存,一部分需要存储在分布式缓存。
策略接口
public interface Cache {
boolean add (String key, Object object);
}
本地缓存策略实现
public class CacheMemoryImpl implements Cache {
@Override
public boolean add(String key, Object object) {
System.out.println("保存到map");
return false;
}
}
redis 缓存策略实现
public class CacheRedisImpl implements Cache {
@Override
public boolean add(String key, Object object) {
System.out.println("保存到Redis");
return false;
}
}
上下文对策略的管理达到动态切换缓存的目的
public class CacheManage {
private Cache cacheMemory = new CacheMemoryImpl();
private Cache cacheRedis = new CacheRedisImpl();
void putChche(String key, Object value){
if (key.contains("local")) {
cacheMemory.add(key, value);
} else {
cacheRedis.add(key, value);
}
}
}
应用
public class CacheService {
public static void main(String[] args) {
CacheManage cacheManage = new CacheManage();
cacheManage.putChche("local-key", "value");
}
}
假设项目中的重要数据需要备份,一般需要压缩归档。但是我们又不能把压缩算法写死了,比方说前期选型 zip,后期可能觉得压缩比不够,需要切换成 7z。
压缩策略接口
public interface CompressionStrategy {
void compress(Object data);
}
zip 压缩实现
public class ZipCompression implements CompressionStrategy {
@Override
public void compress(Object data) {
System.out.println("zip压缩");
}
}
压缩器
public class Compressor {
void compress(Object data, CompressionStrategy compressionStrategy){
compressionStrategy.compress(data);
}
}
备份服务
public class CompressService {
public static void main(String[] args) {
Compressor compressor = new Compressor();
compressor.compress(new Object(), new ZipCompression());
}
}
物联网场景中,传感器上报的数据经常有各种各样的协议和对应的加密算法,我们需要根据上行消息中的固定报文字段进行解码。
解密策略接口
public interface DecryptStrategy {
//加密类型
String type();
//加密
void decrypt();
}
base64 解密策略实现
@Component("base64Strategy")
public class Base64Strategy implements DecryptStrategy {
public String type() {
return "BASE64";
}
@Override
public void decrypt() {
System.out.println("--BASE64策略模式---");
}
}
解密处理上下文
@Component
public class DecryptHandler implements ApplicationContextAware {
//所有加密实现类放入一个map中
private Map<String, DecryptStrategy> strategyMap = new HashMap<>();
public DecryptHandler() {
}
public void decrypt(String type) {
DecryptStrategy strategy = strategyMap.get(type);
strategy.decrypt();
}
@Override
public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
//获取所有Strategy的实现类
Map<String, DecryptStrategy> beansOfType = applicationContext.getBeansOfType(DecryptStrategy.class);
for (DecryptStrategy bean : beansOfType.values()) {
strategyMap.put(bean.type(), bean);
}
System.out.println(beansOfType.size());
}
}
应用
@SpringBootTest
@RunWith(SpringRunner.class)
public class DecryptHandlerTest {
@Autowired
DecryptHandler decryptHandler;
@Test
public void test(){
decryptHandler.decrypt("MD5");
}
}
做过电商项目的都知道促销模块可能会有不同的促销策略。
促销策略接口
public interface PromotionStrategy {
/**
* 促销
*/
void doPromotion();
}
返现促销策略实现
public class FanxianPromotionStrategy implements PromotionStrategy {
@Override
public void doPromotion() {
System.out.println("返现促销");
}
}
满减促销策略实现
public class manjianPromotionStrategy implements PromotionStrategy {
@Override
public void doPromotion() {
System.out.println("满减促销");
}
}
策略工厂类对策略进行管理
/**
* @description:策略+工厂模式
*/
public class PromotionStrategyFactory {
private static Map<String, PromotionStrategy> PROMOTION_STRATEGY_MAP = new HashMap<>();
static {
PROMOTION_STRATEGY_MAP.put(PromotionKey.MANJIAN, new LijianPromotionStrategy());
PROMOTION_STRATEGY_MAP.put(PromotionKey.FANXIAN, new FanxianPromotionStrategy());
}
private static final PromotionStrategy NON_PROMOTION = new EmptyPromotionStrategy();
/**
* 不希望外部调用
*/
private PromotionStrategyFactory(){
}
public static PromotionStrategy getPromotionStrategy(String promotionKey) {
PromotionStrategy promotionStrategy = PROMOTION_STRATEGY_MAP.get(promotionKey);
return promotionStrategy == null ? NON_PROMOTION : promotionStrategy;
}
private interface PromotionKey {
String MANJIAN = "manjian";
String FANXIAN = "fanxian";
}
}
上下文包装策略
public class PromotionActivity {
private PromotionStrategy promotionStrategy;
/**
* 构造器注入
*
* @param promotionStrategy
*/
public PromotionActivity(PromotionStrategy promotionStrategy) {
this.promotionStrategy = promotionStrategy;
}
public void executePromotionStrategy() {
promotionStrategy.doPromotion();
}
}
对外应用提供策略
public class PromotionStrategyTest {
public static void main(String[] args) {
String promotionKey = "lijian";
PromotionActivity promotionActivity = new PromotionActivity(
PromotionStrategyFactory.getPromotionStrategy(promotionKey));
promotionActivity.executePromotionStrategy();
}
}
一般项目中涉及到文件存储的部分,要么是存储在类似与阿里的 OSS,要么是自己基于 FastDFS
搭建分布式存储系统。如果我们条件有限,但是又需要后期可扩展,那么这里可以用策略模式实现。
策略接口
public interface FileUpload {
void upload(MultipartFile file);
}
FastDFS 策略实现
public class FastDFSUpload implements FileUpload {
@Override
public void upload(MultipartFile file) {
System.out.println("FastDFS");
}
}
上下文文件管理
public class FileManage {
void upload(MultipartFile file, FileUpload fileUpload){
fileUpload.upload(file);
}
}
应用接口
public class FileService {
public static void main(String[] args) {
FileManage fileManage = new FileManage();
fileManage.upload(null, new FastDFSUpload());
}
}
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