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别再用if-else了，分享一下我使用“策略模式”的项目经验...

2022-08-03 12:00:00 【Java Punk】

“代码优化”是每个程序员都会经历的一个课题，提到优化，我最先想做的事就是干掉项目里的“if-else”。代码中，如果“if-else”比较多，不仅阅读起来比较困难，而且可维护性也会变差，如果后期在此基础上增加新的业务逻辑，会很容易产生出bug。

网上有很多名为：“别再if-else走天下了”，“教你干掉if-else”之类的文章，基本上都会提到策略模式的应用。我最开始也是跟着文章学习，用多了自然有了自己的理解。本讲，我就把使用“策略模式”优化“if-else”的经验历程分享一下。

正文

“策略模式”核心就在于“策略”，实现的方式也大同小异：服务端定义统一行为（接口或抽象类），并实现不同策略下的处理逻辑（对应实现类）。更进一步的话，可以利用工厂类来统一处理客户端逻辑。

“策略模式”的UML类图如下：

接下来，我用实践中常遇到的业务场景，深入浅出的讲解一下：

假如，对于不同来源（pc端、mobile端）的支付订单需要不同的逻辑处理。通常，项目中会有一个实体类 Order 承载变量，还有一个专用的 OrderService 来处理该类订单业务，方法里面有一坨 if-else 的逻辑，目的是根据订单的来源的做不同的处理，如下：

/**
* 支付订单的实体类
**/
@Data
public class Order {
    // 订单来源
    private String source;
    // 支付方式
    private String payWay;
    // 订单编号
    private String orderCode;
    // 订单金额
    private BigDecimal amount;
    // ... 其他字段
}

/**
* 处理支付订单的服务
* 为了简化代码，处理订单的服务没有使用接口设计
**/ 
@Service
public class OrderService {

    public void orderMethod(Order order) {
        if(order.getSource().equals("pc")){
            // 处理pc端订单的逻辑
        }else if(order.getSource().equals("mobile")){
            // 处理移动端订单的逻辑
        }else {
            // ...其他逻辑
        }
    }
}

“策略模式”就是要干掉上面的一坨if-else，使得代码看起来优雅且高大上，分析下以下几种方案：

一、策略+工厂

这种方案是 “策略模式”最好的诠释，完全按照UML图来，先往下看，一会再说缺点。

1. 定义OrderHandler接口

首先定义一个OrderHandler接口，此接口规定了处理订单的方法。

public interface OrderHandler {
    void handle(Order order);
}

2. 定义PC和Mobile实现类

接下来，就是实现pc端和移动端订单处理各自的handler，重写各自的处理逻辑，互补干扰。

@Service
public class MobileOrderHandler implements OrderHandler {
    @Override
    public void handle(Order order) {
        System.out.println("处理移动端订单");
    }
}

@Service
public class PCOrderHandler implements OrderHandler {
    @Override
    public void handle(Order order) {
        System.out.println("处理PC端订单");
    }
}

3. 定义工厂类

Order工厂类的取代了“if-else”的操作：根据不同的参数，匹配不同的实体类，以便执行不同的业务逻辑。

public class OrderServiceFactory {

    private static final Map<String, IOrderHandler> map = new HashMap<>();

    static {
        map.put("pc", new PCOrderHandler());
        map.put("mobile", new MobileOrderHandler());
    }
    // 对外提供的服务
    public static IOrderHandler getOrderService(String source) {
        return map.get(source);
    }
}

4. Junit测试

用 Junit 测试类，简单模拟一下Controllor层的业务逻辑。

    @Test
    void payWayTest() {
        Order order = new Order();
        order.setSource("pc");
        OrderHandler orderHandler = OrderServiceFactory.getOrderService(order.getSource());
        orderHandler.handle(order);
    }
    // 输出：处理PC端订单

二、策略+Enum

有没有发现一个问题：开发人员不仅要关注策略实现类的业务，还要在 OrderServiceFactory 工厂类中把用到的对象先配置出来，就好像是在维护一个配置文件。

    static {
        map.put("pc", new PCOrderHandler());
        map.put("mobile", new MobileOrderHandler());
    }

这种操作实际上是有悖于提升代码可读性、可维护性的。所以，我优先想到的就是用Enum取代工厂类，毕竟Enum的可读性更好。

1. 定义Enum

@Getter
public enum OrderServiceEnum {

    PC("pc", new PCOrderHandler()),
    MOBILE("mobile", new MobileOrderHandler());
    
    private String name;
    private OrderHandler handler;

    OrderServiceEnum(String name, OrderHandler handler) {
        this.name = name;
        this.handler = handler;
    }

    // 定义public的获取方式
    public static OrderHandler getEnum(String name) {
        for (OrderServiceEnum e : OrderServiceEnum.values()) {
            if (e.getName().equals(name)) {
                return e.getHandler();
            }
        }
        return null;
    }
}

2. Junit测试

用 Junit 测试类，简单模拟一下Controllor层的业务逻辑。

    @Test
    void enumTest() {
        Order order = new Order();
        order.setSource("pc");
        OrderHandler orderHandler = OrderServiceEnum.getEnum(order.getSource());
        orderHandler.handle(order);
    }
    // 输出：处理PC端订单

三、注解实现

虽然使用Enum对可读性有所改进，但是还没有达到预期，我在考虑有没有一种可能：工厂类自动加载所有的策略实现，不需要外界干预。日后增加产品族时，只需要关注实现类本身，不需要修改工厂类代码。

我想到了“反射”，想到了“注解”，想到了利用“反射”自动加载所有实现类的“注解”，说干就干：

1. 定义注解

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
@Service
public @interface OrderHandlerType {
    String source();
}

2. 实现类上加注解

@Service
@OrderHandlerType(source = "mobile")
public class MobileOrderHandler implements OrderHandler {
    @Override
    public void handle(Order order) {
        System.out.println("处理移动端订单");
    }
}

@Service
@OrderHandlerType(source = "pc")
public class PCOrderHandler implements OrderHandler {
    @Override
    public void handle(Order order) {
        System.out.println("处理PC端订单");
    }
}

3. 定义工厂类

利用反射，自动获取 OrderHandler 接口下所有实现类，并且识别实现类注解上的 value 值，完成 map 自动装配，从此避免认为干涉。

@Component
public class OrderServiceFactory {

    private static  Map<String, OrderHandler> map = new HashMap<>();

    static {
        // 1.利用反射，获取IMedalService接口下所有实现类的class
        List<Class> clazzs = getAllInterfaceAchieveClass(OrderHandler.class);
        for(Class clazz : clazzs){
            // 2.获取class的MedalType注解的value值
            String type = AnnotationUtils.findAnnotation(clazz, OrderHandlerType.class).source();
            try {
                // 3.保存产品族为map对象
                map.put(type, (OrderHandler) clazz.newInstance());
            } catch (InstantiationException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    /**
     * 对外提供的服务
     * @return
     */
    public static OrderHandler getOrderService(String medalType) {
        return map.get(medalType);
    }

    /**
     * 获取所有接口的实现类
     */
    public static List<Class> getAllInterfaceAchieveClass(Class clazz){
        ArrayList<Class> list = new ArrayList<>();
        // 判断是否是接口
        if (clazz.isInterface()) {
            try {
                ArrayList<Class> allClass = getAllClassByPath(clazz.getPackage().getName());
                /**
                 * 循环判断路径下的所有类是否实现了指定的接口
                 * 并且排除接口类自己
                 */
                for (int i = 0; i < allClass.size(); i++) {
                    // 排除抽象类
                    if(Modifier.isAbstract(allClass.get(i).getModifiers())){
                        continue;
                    }
                    // 判断是不是同一个接口
                    if (clazz.isAssignableFrom(allClass.get(i))) {
                        if (!clazz.equals(allClass.get(i))) {
                            list.add(allClass.get(i));
                        }
                    }
                }
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("出现异常");
            }
        }
        return list;
    }

    /**
     * 从指定路径下获取所有类
     */
    public static ArrayList<Class> getAllClassByPath(String packagename){
        ArrayList<Class> list = new ArrayList<>();
        ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        String path = packagename.replace('.', '/');
        try {
            ArrayList<File> fileList = new ArrayList<>();
            Enumeration<URL> enumeration = classLoader.getResources(path);
            while (enumeration.hasMoreElements()) {
                URL url = enumeration.nextElement();
                fileList.add(new File(url.getFile()));
            }
            for (int i = 0; i < fileList.size(); i++) {
                list.addAll(findClass(fileList.get(i),packagename));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return list;
    }

    /**
     * 如果file是文件夹，则递归调用findClass方法，或者文件夹下的类
     * 如果file本身是类文件，则加入list中进行保存，并返回
     */
    private static ArrayList<Class> findClass(File file,String packagename) {
        ArrayList<Class> list = new ArrayList<>();
        if (!file.exists()) {
            return list;
        }
        File[] files = file.listFiles();
        for (File file2 : files) {
            if (file2.isDirectory()) {
                // 添加断言用于判断
                assert !file2.getName().contains(".");
                ArrayList<Class> arrayList = findClass(file2, packagename+"."+file2.getName());
                list.addAll(arrayList);
            }else if(file2.getName().endsWith(".class")){
                try {
                    // 保存的类文件不需要后缀.class
                    list.add(Class.forName(packagename + '.' + file2.getName().substring(0,
                            file2.getName().length()-6)));
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        return list;
    }
}

4. 测试

    @Test
    void orderTest() {
        Order order = new Order();
        order.setSource("pc");
        OrderHandler orderHandler = OrderServiceFactory.getOrderService(order.getSource());
        orderHandler.handle(order);
    }
    // 输出：处理PC端订单