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三十一、Spring 中的策略模式深度解析

nanyue 2025-03-10 18:59:58 技术文章 2 ℃

Spring 的策略模式通过接口抽象和依赖注入,将算法或行为的选择权从调用方彻底解耦。它在事务管理、缓存策略、支付集成等场景中广泛应用,是 Spring 框架高扩展性的核心设计思想之一。掌握策略模式的实现方式与 Spring 的集成技巧(如条件注解、Map 注入),能显著提升代码的模块化水平和可维护性。

1. Spring 策略模式的核心特点

算法可互换:通过统一接口定义策略,具体实现可动态替换(如支付方式、缓存策略)。

解耦策略定义与使用:调用方依赖抽象策略接口,无需关心具体实现细节。

与容器集成:利用 Spring 的依赖注入机制,通过配置或条件注解动态选择策略。

扩展性:新增策略只需实现接口并注册为 Bean,无需修改现有代码。


2. Spring 版本与源码获取

版本:Spring Framework 5.3.26(长期支持版本)

源码下载

Maven 依赖:

 
  org.springframework 
  spring-context 
  5.3.26 

直接下载地址:Spring Framework 5.3.26 Release

git clone https://github.com/spring-projects/spring-framework.git
cd spring-framework
git checkout tags/5.3.26.RELEASE

调试技巧

关键断点位置:
DefaultListableBeanFactory.getBean() → determinePrimaryCandidate()(策略优先级判断)。

观察策略接口的实现类(如
PlatformTransactionManager 的多个实现)。


3. 源码级实现剖析

策略接口像“武器插槽”,具体策略是“不同武器”(如剑、弓箭),战士(调用方)根据战场需求随时更换武器。

// 策略接口示例:PlatformTransactionManager
public interface PlatformTransactionManager extends TransactionManager {
    TransactionStatus getTransaction(@Nullable TransactionDefinition definition);
    void commit(TransactionStatus status);
    void rollback(TransactionStatus status);
}

// 具体策略实现类:DataSourceTransactionManager(JDBC 事务)
public class DataSourceTransactionManager extends AbstractPlatformTransactionManager {
    @Override
    protected Object doGetTransaction() { /* JDBC 事务实现 */ }
}

// 具体策略实现类:JpaTransactionManager(JPA 事务)
public class JpaTransactionManager extends AbstractPlatformTransactionManager {
    @Override
    protected Object doGetTransaction() { /* JPA 事务实现 */ }
}

4. 策略模式的多维度应用

配置方式对比

XML 配置




    

注解配置

@Component
@Primary // 标记默认策略
public class AlipayStrategy implements PaymentStrategy { ... }

@Service
public class PaymentService {
    @Autowired // 自动注入默认策略
    private PaymentStrategy paymentStrategy;
}

条件化策略选择

@Bean
@ConditionalOnProperty(name = "cache.type", havingValue = "redis")
public CacheStrategy redisCache() { return new RedisCacheStrategy(); }

@Bean
@ConditionalOnProperty(name = "cache.type", havingValue = "local")
public CacheStrategy localCache() { return new LocalCacheStrategy(); }

策略动态切换

@Component
public class PaymentContext {
    private final Map strategyMap;

    // 注入所有 PaymentStrategy 实现(Key 为 Bean 名称)
    public PaymentContext(Map strategyMap) {
        this.strategyMap = strategyMap;
    }

    public void pay(String strategyName, BigDecimal amount) {
        PaymentStrategy strategy = strategyMap.get(strategyName);
        strategy.execute(amount);
    }
}

5. 策略模式 vs 其他模式

场景

策略模式

工厂模式

模板方法模式

关注点

算法/行为的动态替换

对象的创建过程封装

算法骨架的复用与扩展

Spring 集成

通过依赖注入实现策略切换

通过 BeanFactory 创建对象

通过抽象类定义模板方法

典型应用

支付方式、缓存策略、事务管理

Bean 实例化、复杂对象构建

JDBC 操作、HTTP 请求处理


6. 实际应用场景

多支付网关集成

public interface PaymentStrategy {
    void pay(BigDecimal amount);
}

@Component("alipay")
public class AlipayStrategy implements PaymentStrategy { ... }

@Component("wechat")
public class WechatPayStrategy implements PaymentStrategy { ... }

国际化消息解析

public interface LocaleResolver {
    Locale resolveLocale(HttpServletRequest request);
}

// CookieLocaleResolver 和 SessionLocaleResolver 实现不同解析策略

缓存策略切换

@Bean
@ConditionalOnProperty(name = "app.cache", havingValue = "redis")
public CacheService redisCacheService() { ... }

@Bean
@ConditionalOnProperty(name = "app.cache", havingValue = "caffeine")
public CacheService caffeineCacheService() { ... }

7. 源码调试与陷阱规避

调试步骤

  • 在 DefaultListableBeanFactory.getBean() 设置断点,观察策略 Bean 的加载过程。
  • 通过 @Conditional 注解的条件判断逻辑(如 OnPropertyCondition)。

常见陷阱

策略冲突:多个策略 Bean 未标记 @Primary 导致注入失败(需明确指定 @Qualifier)。

作用域问题:策略 Bean 若为原型(Prototype),需确保每次调用时重新获取。

循环依赖:策略实现类之间相互引用可能导致启动失败(需重构代码或使用 @Lazy)。


8. 性能与最佳实践

优点

  • 提升代码灵活性和可测试性(易于 Mock 策略实现)。
  • 支持运行时动态切换策略(如根据配置切换缓存实现)。

优化建议

  • 避免过度设计:简单场景可直接用 if-else,复杂场景再引入策略模式。
  • 策略预加载:对高频使用的策略对象缓存实例(如结合单例作用域)。
  • 统一异常处理:在策略接口中定义统一的异常类型,便于错误处理。
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