装饰器模式
课程概述
策略模式定义了算法族,分别封装起来,让他们之间可以互相替换,此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。
一般情况下我们是将一种行为写成一个类方法,比如计算器类中有加、减、乘、除四种方法,而策略模式则是将每一种算法都写成一个类,然后动态地选择使用哪一个算法。
这里所说的算法并不是指 “ 冒泡排序算法 ” 、“ 搜索算法 ” 之类的算法,它可以是一段代码、一个请求、一个业务操作。
策略模式如图:
从上图可以看到,我们将操作封装到类中,他们实现了同一个接口,然后在 Context 中调用。
这里我们举一个计算器的例子:
此例中,为加法和减法分别创建了一个类。
其实策略不一定要命名为 Strategy ,Context 不一定要叫 Context ,可以根据实际情况自己命名,在计算器的例子中,你如果非要命名为 Strategy 和 Context ,反而让人产生疑惑。
实际代码也很简单,具体如下。
Operation 接口:
public interface Operation {
public int doOperation(int num1, int num2);
}
两个实现类 —— 加法和减法:
public class OperationAdd implements Operation{
@Override
public int doOperation(int num1, int num2) {
return num1 + num2;
}
}
public class OperationSub implements Operation {
@Override
public int doOperation(int num1, int num2) {
return num1 - num2;
}
}
计算器类:
public class Calculator {
private Operation operation;
public void setOperation(Operation operation){
this.operation = operation;
}
public int doOperation(int num1, int num2){
return this.operation.doOperation(num1,num2);
}
}
使用:
Calculator calculator = new Calculator();
calculator.setOperation(new OperationAdd());
int result = calculator.doOperation(1,2);
System.out.println(result);
使用计算器类时,如果要进行加法运算,就 New 一个加法类传入,减法也是同理。
看到这里,相信大家一定会有疑惑,为什么要把加、减、乘、除四则运算分别封装到类中?直接在 Calculator 中写 add() 、sub() 等方法不是更方便吗?甚至如果要添加其他的运算方法,每次都要创建一个类,反而更麻烦。
的确,用了策略模式之后代码比普通写法多了一些,但是这里假设一种场景:把写好的计算器代码打包好作为一个库发布出去给其他人用,其他人发现你的计算器中只有加、减、乘、除四个方法,而他想增加平方、开方等功能,怎么办?
如果是用普通写法写的计算器,想要增加功能唯一的办法就是修改你写好的 Calculator ,增加平方和开方两个 method 。
可是你提供的是一个 jar 包啊,jar 包,jar…jar…jar…jar…包……
就算你提供的是源码,你希望其他人可以随意修改你写好的代码吗?一般我们发布出去的开源框架或库都是经过千锤百炼、经过测试的代码,其他人随意修改我们的源码很容易产生不可预知的错误。
如果你用的是策略模式,那么其他人想要增加平方或开平方功能,只需要自己定义一个类实现你的 Operation 接口,然后调用 calculator.setOperation(new 平方类()); 即可。
看到这里相信你已经对策略模式有了一定的好感,甚至惊叹一声:哇,还有这种操作?
顺便提一嘴,这里很好的体现了一个设计模式的基本原则:开闭原则。开闭原则说的是 ” 对修改关闭、对扩展开放 “ 。对修改关闭就是不希望别人修改我们的代码,此路不通,对扩展开放就是希望别人以扩展的方式增加功能,策略模式把开闭原则体现得淋漓尽致。
实际案例
主题
隔壁老王准备开发一个客户端框架,允许其他的开发者进行二次开发,其中有一个更换主题的功能,开发者们可以自己定义主题。老王很快就想到了策略模式,并且提供了一个默认主题 DefaultTheme :
代码:
public interface Theme {
public void showTheme();
}
public class DefaultTheme implements Theme {
@Override
public void showTheme() {
//此处设置主题颜色,背景,字体等
System.out.println("显示默认主题");
}
}
public class ThemeManager {
private Theme theme;
public void setTheme(Theme theme){
this.theme = theme;
}
public void showTheme(){
this.theme.showTheme();
}
}
使用:
ThemeManager themeManager = new ThemeManager();
themeManager.setTheme(new DefaultTheme());
themeManager.showTheme();
看完更换主题的案例代码,你会发现跟计算器惊人地相似,没错,所谓设计模式就是前人总结出来的武功套路,经常可以直接套用。当然也要灵活地根据实际情况进行修改,设计模式想要传达给我们的更多的是一种编程思想。
这里还有一个小窍门:
themeManager.setTheme(new DefaultTheme());
在这里老王 New 一个默认主题对象,如果其他开发者加了主题,还要修改这行代码,New 开发者自定义的主题对象。根据开闭原则,我们不希望其他人修改我们的任何一行代码,否则拔刀相见。老王机智地将主题的包名和类名写到了配置文件中,利用 Java 的反射机制动态生成主题对象,因此更换主题也只要修改配置文件即可。
Shiro
Shiro 是 Java 界最著名的权限控制框架之一,相信大家都不陌生。在 Shiro 中,我们可以创建多个权限验证器进行权限验证,如验证器 A、验证器 B、验证器 C,三个验证器可以同时生效。
那么就产生了一个问题,如果验证器 A 验证通过,B 验证不通过,C 验证通过,这种情况怎么办?到底算当前用户验证通过还是不通过呢?
Shiro 给我们提供了三种验证策略,就像老王默认提供了一种主题一样:
- AtLeastOneSuccessfulStrategy :只要有一个验证通过,那么最终验证结果就是通过。
- FirstSuccessfulStrategy :只有第一个成功地验证的 Realm 返回的信息将被使用,所有进一步的 Realm 将被忽略,如果没有一个验证成功,则整体尝试失败。
- AllSucessfulStrategy :所有验证器都必须验证成功。
如果你不熟悉 Shiro ,看不懂上面三种策略的含义,没关系,本课程讲的是设计模式,而不是 Shiro 的使用,你只要知道 Shiro 默认为我们提供了三种策略即可。
作为开发者,在使用 Shiro 的时候,Shiro 默认的策略未必符合我们的需求,比如我们要求三个验证器中通过两个才算通过,怎么办?很简单,Shiro 这里用的也是策略模式,我们只要自定义一个 MyAuthenticationStrategy 继承 Shiro 的 AbstractAuthenticationStrategy 。咦?前面不是说实现接口吗,这里怎么是继承?变通,要懂得变通。设计模式不是一成不变的,重要的是这种编程思想。
然后在 MyAuthenticationStrategy 实现父类要求的方法,再修改配置文件将当前验证策略改为你定义的验证策略:
authcStrategy = 你的包名.MyAuthenticationStrategy
课程总结
优点
讲完上面的例子,优点已经十分明显了,那就是遵循了开闭原则,扩展性良好。
缺点
- 随着你的策略增加,你的类也会越来越多。
- 所有的策略类都要暴露出去,所以如果你在实际开发中使用了策略模式,一定要记得写好文档让你的伙伴们知道已有哪些策略。就像 Shiro 默认提供了三种验证策略,就必须在文档中写清楚,否则我们根本不知道如何使用。
当然,权衡利弊,跟优点比起来,这些缺点都不算事儿。