策略模式&lambda重構策略模式

1、概念以及背景

策略模式(Strategy Pattern):定義一系列算法類，將每個算法封裝起來，並讓它們能夠相互替換，策略模式讓算法獨立於使用它的客戶端而變化，也稱爲政策模式(Policy)。

簡而言之，策略模式是客戶端在運行時選擇某種解決方案（策略，方法，算法）來解決問題，而解決方案（策略，方法，算法）的定義與使用是分開的，即解決方案與客戶端的調用中間有個類能夠針對不一樣的問題，採起不一樣的解決方案，該中間類中持有一個對策略類接口的引用實例，用於定義所採用的策略。

本文涉及的代碼在github上，點擊 連接 可查看源碼。

文章會用兩種方式來實現策略模式，一種是Java8以前經過本身寫接口的方式實現策略模式，另外一種是採用Java8提供的函數式接口來實現策略模式，也用了lambda表達式，使代碼看起來更加簡潔，使咱們能更專一於業務邏輯的處理。

文章所用的場景是這樣的：根據快遞包裹的重量計算快遞公司的郵費，不一樣的快遞公司有不一樣的郵費計算方式，如京東，申通，圓通等快遞公司的郵費計算都是不同的。

2、策略模式

策略模式須要一個策略接口，定義一個待實現的方法，不一樣的解決方案（方法）實現該策略接口，以實現不一樣的解決方法，接着爲了讓客戶端和策略解耦，即解決方案的定義與使用是分開的，咱們須要有一箇中間類，咱們先看一下上面提到的場景下的UML類圖：

CalculateStrategy是策略接口，有一個待實現的calculate方法，計算郵費，根據傳入的包裹重量，返回計算好的郵費。JdCalculateStrategy、StoCalculateStrategy、YtoCalculateStrategy分別爲京東、申通、圓通不一樣的計算郵費方式，實現了CalculateStrategy接口的calculate方法。

CalculateStrategy策略接口代碼以下：

public interface CalculateStrategy {
    Double calculate(Integer weight);
}

JdCalculateStrategy類：

public class JdCalculateStrategy implements CalculateStrategy {
    @Override
    public Double calculate(Integer weight) {
        return 10 + weight * 1.2;
    }
}

StoCalculateStrategy類：

public class StoCalculateStrategy implements CalculateStrategy {
    @Override
    public Double calculate(Integer weight) {
        return 12 + weight * 0.8;
    }
}

YtoCalculateStrategy類：

public class YtoCalculateStrategy implements CalculateStrategy {
    @Override
    public Double calculate(Integer weight) {
        return 8 + weight * 1.5;
    }
}

咱們能夠看到不一樣的快遞公司有不一樣的策略來計算郵費。爲了不在日後郵費計算須要修改的時候，也須要修改客戶調用方代碼，也爲了進一步解耦，咱們須要有一箇中間類，來把策略封裝起來，持有策略接口。
中間類CalculateContext代碼以下：

public class CalculateContext {
    //持有策略接口
    private CalculateStrategy calculateStrategy;
    public void setCalculateStrategy(CalculateStrategy calculateStrategy) {
        this.calculateStrategy = calculateStrategy;
    }
    public Double calculate(Integer weigth) {
        return calculateStrategy.calculate(weigth);
    }
}

在運行時選擇某種解決方案，客戶端代碼以下：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Integer weight = 15;
        CalculateContext context = new CalculateContext();
        CalculateStrategy calculateStrategy = new JdCalculateStrategy();
        context.setCalculateStrategy(calculateStrategy);
        System.out.println("運行時指定策略，計算郵費以下：" + context.calculate(weight));
    }
}

3、lambda重構策略模式

仔細思考，不難發現，不一樣的策略實際上是不一樣的方法，那麼有沒有一種辦法，在運行時要選擇某種方法，咱們能夠直接提供方法呢？固然不是if else 不一樣分支裏面調用咱們寫好的不一樣方法啦，這樣的話代碼結構比較亂，高度耦合了，分支也比較多，這裏採用的是Java8提供的一個內置函數式接口：

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}

該接口的用法，咱們能夠看apply方法，入參是T泛型類，返回值是R泛型類，仔細想一想是否是符合咱們的要求，計算郵費的方法：入參是Integer類型的包裹重量，返回參數是Double型的郵費，這裏咱們就能夠這樣用該接口，Function<Integer, Double>，計算郵費的方法用lambda表達式去實現apply接口方法。光是這樣仍是不行的，由於咱們要怎麼根據快遞公司來方便地調用lambda表達式呢？答案是：用Map集合，key是快遞公司，value是函數式接口的lambda表達式便可。
快遞公司枚舉類，做爲map的key：

public enum ParcelCompanyEnum {
    ZTO("中通快遞"),YTO("圓通快遞"),STO("申通快遞"),JD("京東快遞");
    String name;
    ParcelCompanyEnum(String name) {
        this.name = name;
    }
}

CalculatePostage類有一個Map成員變量，在類對象初始化的時候初始化該map，map設置lambda表達式，實現函數式接口，

public class CalculatePostage {
     Map<ParcelCompanyEnum, Function<Integer, Double>> map = new HashMap<>(5);

    {
        map.put(ParcelCompanyEnum.JD, this::calculateJd);
        map.put(ParcelCompanyEnum.STO, this::calculatSto);
        map.put(ParcelCompanyEnum.YTO, this::calculateYto);
        map.put(ParcelCompanyEnum.ZTO, this::calculateZto);
    }
    public Double calculateJd(Integer weight) {
        return 10 + weight * 1.2;
    }
    public Double calculatSto(Integer weight) {
        return 12 + weight * 0.8;
    }
    public Double calculateYto(Integer weight) {
        return 8 + weight * 1.5;
    }
    public Double calculateZto(Integer weight) {
        return 9 + weight * 1.1;
    }
}

接着，在客戶端是這樣子來調用的：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ParcelCompanyEnum company = ParcelCompanyEnum.JD;
        Integer weight = 15;
        CalculatePostage calculatePostage = new CalculatePostage();
        System.out.println("Java8 lambda + 策略模式 計算郵費：" + calculatePostage.map.get(company).apply(weight));
    }
}

先根據快遞公司來獲取不一樣的策略，而後傳入包裹重量，最後返回計算結果。
若是你對函數式接口、lambda表達式不熟悉或者不瞭解的話，我推薦《Java8實戰》這本書，能夠留個郵箱我發電子書。

3、拓展Java8提供的內置函數式接口