前言
之前做三方支付系统的时候经常用到策略模式，比如用户会选择不同的支付方式，不同的支付方式又有不同的实现方法或银行接口调用。
现在做物联网系统，基于MQTT协议（TCP层面的协议）来传输数据，根据不同的请求（不同的Topic）处理不同的业务逻辑，也同样用到策略模式。
顿时感觉策略模式非常好用，而且结合Spring的实例化和注入功能，更加方便了。
今天就聊聊基于Spring（Boot）下策略模式的使用。
未使用策略模式时的处理
以物联网为例大家可能不够熟悉，下面就以支付场景为例。比如在支付的过程中我们可能会选择微信支付、支付宝支付或银卡支付。同时，银行卡又分不同银行，这里统一为银行卡。
最简单直接的代码实现形式如下：
public void pay(String payType){ if("alipay".equals(payType)){ System.out.println("支付宝"); }else if("wechatPay".equals(payType)){ System.out.println("微信支付"); } else if("bank".equals(payType)){ System.out.println("银行卡支付"); } }
这样对照设计模式，通常不符合两个原则：单一职责原则和开闭原则。
我们会发现当前类（或方法）不处理了多个业务的功能，一旦任何一个支付方式的修改都可能会影响到其他的支付方式。同时，无法做到对扩展开放，对修改关闭。新增其他支付方式时同样要修改ifelse判断，影响到其他的业务逻辑。
而策略模式通常就是解决这种有很多ifelse处理逻辑，从而提高代码的可维护性、可扩展性和可读性。
策略模式的轮廓
在对上述代码进行改造之前，先来了解一下策略模式的基本组成。
策略模式（Strategy），定义了一组算法，将每个算法都封装起来，并且使它们之间可以互换。
策略模式通常有以下几部分组成：
Strategy策略类，用于定义所有支持算法的公共接口；
ConcreteStrategy具体策略类，封装了具体的算法或行为，继承于Strategy。
Context上下文，用一个ConcreteStrategy来配置，维护一个对Strategy对象的引用；
StrategyFactory策略工厂类，用于创建策略类的具体实现；通常此部分可省略，看具体情况。比如后续实例中通过Spring的依赖注入机制实现了策略类的实例化。
用类图来表示（省略策略工厂类）如下图：
基于Spring的策略模式实现
目前在实践中通常都是基于Spring的特性来实现策略模式，这里就以此为例来进行讲解。
策略类定义
上面已经提到，策略类用于定义功能的接口，对于支付场景则可命名为PaymentService或PaymentStrategy。
public interface PaymentService { /** * 支付 */ PayResult pay(Order order); }
同时提供该策略类的不同实现类：AlipayService、WeChatPayService、BankPayService。
@Service("alipay") public class AlipayService implements PaymentService { @Override public PayResult pay(Order order) { System.out.println("Alipay"); return null; } }
@Service("wechatPay") public class WeChatPayService implements PaymentService { @Override public PayResult pay(Order order) { System.out.println("WeChatPay"); return null; } }
具体实现的实例化，可以通过一个PaymentFactory来进行构建存储，也可以直接利用@Autowired形式注入到Context的List或Map当中。
PaymentFactory的实现如下：
public class PaymentFactory { private static final Map<String, PaymentService> payStrategies = new HashMap<>(); static { payStrategies.put("alipay", new AlipayService()); payStrategies.put("wechatPay", new WeChatPayService()); payStrategies.put("bank", new BankPayService()); } public static PaymentService getPayment(String payType) { if (payType == null) { throw new IllegalArgumentException("pay type is empty."); } if (!payStrategies.containsKey(payType)) { throw new IllegalArgumentException("pay type not supported."); } return payStrategies.get(payType); } }
通过static静态代码块来初始化对应的策略实现类，然后提供一个getPayment方法，根据支付类型来获取对应的服务。当然，通过static初始化的代码块是单例的无状态的，如果需要有状态的类则getPayment方法，每次都需要new一个新的对象。
public static PaymentService getPayment1(String payType) { if (payType == null) { throw new IllegalArgumentException("pay type is empty."); } if ("alipay".equals(payType)) { return new AlipayService(); } else if ("wechatPay".equals(payType)) { return new WeChatPayService(); } else if ("bank".equals(payType)) { return new BankPayService(); } throw new IllegalArgumentException("pay type not supported."); }
Context上下文
Context上下文角色，也叫Context封装角色，起承上启下的作用，屏蔽高层模块对策略、算法的直接访问，封装可能存在的变化。
上面通过工厂的形式创建策略类的实现类，当然也可以直接通过@Autowired注入到Context上下文中。
@Component public class PaymentStrategy { @Autowired private final Map<String, PaymentService> payStrategies = new HashMap<>(); public PaymentService getPayment(String payType) { if (payType == null) { throw new IllegalArgumentException("pay type is empty."); } if (!payStrategies.containsKey(payType)) { throw new IllegalArgumentException("pay type not supported."); } return payStrategies.get(payType); } }
上面通过@Autowired注解，将通过@Service实例化的PaymentService实现类，注入到map当中，其中key为实例化类的名称，value为具体的实例化类。
上面的getPayment代码与PaymentFactory中一致。当然，还可以在PaymentStrategy中封装一个pay方法，这样，客户端直接注入PaymentStrategy类调用pay方法即可。
public PayResult pay(String payType,Order order){
PaymentService paymentService = this.getPayment(payType);
return paymentService.pay(order);
}
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改进方案
通过上面的代码基本上已经实现了策略模式，此时当新增加一个支付通道时，已经不用修改PaymentStrategy相关的代码，只用新增一个实现PaymentService接口的类即可。
但在接口定义这里，还是有优化空间的。比如，这里判断是通过Bean的名称来判断的，但某些情况下判断可能比较复杂或可能会同时执行多个Service。此时，就可以对PaymentService接口进行改进，新增一个检验是否支持该功能的判断方法。
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public interface PaymentService { boolean isSupport(Order order); /** * 支付 */ PayResult pay(Order order); }
由实现类来具体实现isSupport方法，判断自己支持哪些功能。
同时，上下文类也可以进一步利用Java8提供的Steam特性进行处理：
@Component public class PaymentStrategy { /** * 此处用@Autowired将所有实例注入为List。 */ @Autowired private List<PaymentService> paymentServices; public void pay(Order order) { PaymentService paymentService = paymentServices.stream() .filter((service) -> service.isSupport(order)) .findFirst() .orElse(null); if (paymentService != null) { paymentService.pay(order); } else { throw new IllegalArgumentException("pay type not supported."); } } }
通过进一步改造，程序变得更加灵活了。
小结
通过上面的代码实现，可以看出接口类只负责业务策略的定义，策略的具体实现可以单独放在实现类中也可以利用Spring的特性进行管理，Context上下文类负责业务逻辑的编排。
通过策略模式（或变种）的应用，实现了面向接口而非实现编程，满足了职责单一、开闭原则，从而达到了功能上的高内聚低耦合、提高了可维护性、扩展性以及代码的可读性。
最后，对于设计模式，只有在实践中不断的使用采用更加印象深刻。同时，在实现的过程中我们也并不一定非要拘泥于设计模式本身，也可以结合所使用的框架进行变种处理。
