设计模式: 策略模式

一、什么是策略模式

策略模式是一种行为型设计模式，它允许定义一组算法，并将每个算法封装在独立的类中，使它们可以互相替换。策略模式通过将算法的使用与算法的实现分离，使得算法可以独立于客户端而变化。

• 在策略模式中，通常会有一个上下文(Context)类，该类包含一个策略接口(Strategy)，以及具体的策略类(Concrete Strategies)。上下文类将具体的任务委托给策略接口，在运行时可以根据需要切换不同的策略类，从而达到动态改变算法行为的目的。
• 策略模式的核心思想是面向接口编程，而不是面向实现编程。这种设计模式提供了一种灵活的方式来管理和复用算法，同时使得算法的扩展变得更加容易。它适用于需要根据不同情况选择不同算法的场景，例如排序、搜索、计算等问题。

总结起来，策略模式通过将算法封装成独立的类，使得可以在运行时动态地选择和切换算法，从而提高代码的可维护性、扩展性和复用性。

二、策略模式结构

三、使用场景+案例分析

1、使用场景

策略模式通常适用于以下场景：

• 多算法选择：当需要在运行时根据情况选择不同的算法时，可以使用策略模式。例如，对于排序算法，根据数据量的不同可能选择快速排序、冒泡排序或插入排序等。

• 消除条件分支：当代码中存在大量的条件分支语句，并且这些条件分支都是根据相同的输入来选择不同的行为时，可以考虑使用策略模式来消除这些条件分支。

• 算法的封装和复用：当系统中存在多个类似的算法，但它们的实现细节不同，可以将这些算法封装成独立的策略类，以便复用和维护。

• 可扩展性：当需要为系统提供一种灵活、可拓展的方式来添加新的算法或行为时，策略模式可以帮助实现这一点，而无需修改现有的代码。

• 单一职责原则：当需要遵循单一职责原则，即每个类应该只负责一种功能时，策略模式可以将不同的算法分离到单独的策略类中，使得每个类都专注于一种算法。

总的来说，策略模式适用于需要动态地切换算法、消除条件分支、提高可维护性和可扩展性的场景。通过策略模式，可以更好地管理和组织算法，使系统更加灵活和易于维护。

2、案例分析

（1）消除条件分支

在元数据管理系统中有可视化建表的功能，在向底层建表的过程中不同类型的数据源有不同的分区形式，原有代码的处理形式是使用if语句判断数据源类型使用对应的方式对分区进行处理。每次新接进来的数据源如果有分区的特性需要需要if语句进行处理，这样的处理方式并不符合开闭原则（对扩展开放，对修改关闭）。现在我们基于BeanPostProcessor+注解+注册管理器形式的策略模式来取消条件分支。

• 策略（strategy）

public interface IConvertPartition {void processPartition(ProcessParam param);void partitionParams(PartitionParam param);
}

• 具体策略（concrete strategy）
  不同的数据源有不同的实现形式，仅仅举例一个数据源的具体策略：

@ConvertPartition(tableType = TableType.KINGBASE_ES, dataType = DataType.KINGBASE_ES)
@Slf4j
public class KingbaseConverPartition implements IConvertPartition {@Overridepublic void processPartition(ProcessParam param) {//具体的分区处理逻辑}@Overridepublic void partitionParams(PartitionParam param){//具体的分区处理逻辑}
}    

• 上下文（context）

import com.alibaba.excel.util.CollectionUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;import java.util.*;
@Slf4j
public class ConvertDraftPartitionUtilsContext {/*** partition转换 处理器*/private static final Map<TableType, IConvertPartition>  CONVERT_DRAFT_UTILS_MAP = new HashMap<>();private static final Map<DataType, IConvertPartition> TABLE_PUBLISH_DATATYPE_MAP = new HashMap<>();public static <T> void register(T dataType, IConvertPartition convertPartition) {if (dataType instanceof TableType) {CONVERT_DRAFT_UTILS_MAP.putIfAbsent((TableType)dataType, convertDraftPartition);} else if (dataType instanceof DataType) {TABLE_PUBLISH_DATATYPE_MAP.put((DataType) dataType, convertDraftPartition);}}public static IConvertPartition getIConvertPartition(TableType  dataType) {return CONVERT_DRAFT_UTILS_MAP.get(dataType);}public static Set<TableType> getTableTypes() {Set<TableType> tableTypes = CONVERT_DRAFT_UTILS_MAP.keySet();log.info("convert draft partition table type list: {}", tableTypes);if (CollectionUtils.isEmpty(tableTypes)) {return Collections.emptySet();}return tableTypes;}public static void processPartition(TableType  dataType, ProcessParam param) {IConvertPartition iConvertPartition = getIConvertPartition(dataType);if (!Objects.isNull(iConvertPartition)) {log.info("{} start process partition", dataType.getCode());iConvertPartition.processPartition(param);}}public static void processParam(DataType  dataType, PartitionParam param) {IConvertPartition iConvertPartition = TABLE_PUBLISH_DATATYPE_MAP.get(dataType);if (!Objects.isNull(iConvertPartition)) {log.info("{} start process partition params", dataType.getDataTypeName());iConvertPartition.partitionParams(param);}}public static Set<TableType> getTableTypeWithPartitions() {log.info("The type of a table with partitions: {}", CONVERT_DRAFT_UTILS_MAP.keySet());return CONVERT_DRAFT_UTILS_MAP.keySet();}}

• 注解

@Component
@Inherited
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Documented
public @interface ConvertPartition {DataType dataType();TableType tableType();
}

• BeanPostProcessor

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.beans.factory.config.BeanPostProcessor;
import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Objects;
@Component
@Slf4j
public class ConvertPartitionRegisterProcessor implements BeanPostProcessor {@Overridepublic Object postProcessBeforeInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException {if (bean instanceof IConvertPartition) {Class<?> aClass = bean.getClass();log.info("the convertDraftPartition of [ {} ] begin to register", aClass.getSimpleName());ConvertPartition annotation = aClass.getAnnotation(ConvertPartition.class);if (Objects.isNull(annotation)) {return bean;}DataType dataType = annotation.dataType();TableType tableType = annotation.tableType();registerHandler(aClass, bean, dataType, tableType);}return bean;}private void registerHandler(Class<?> aClass, Object bean, Object... dataTypes){if (ArrayUtils.isNotEmpty(dataTypes)) {for (Object dataType : dataTypes) {if (!Objects.isNull(dataType)) {ConvertPartitionUtilsContext.register(dataType, (IConvertPartition)bean);log.info("the [ {} ] register success", aClass.getSimpleName());}}}}
}