Spring Boot项目实现策略模式、简单工厂与模板方法融合实战

今天咱们讲讲在Spring Boot项目开发中，深入探讨策略模式、简单工厂模式和模板方法模式是如何巧妙融合，发挥强大作用的。本文将结合一个真实的“数据导出”业务需求，带大家一步步领略这几种设计模式协同工作的魅力。

一、需求背景

假设我们正在开发一个涉及多家银行数据导入导出的应用模块。在实际业务场景中，不同银行的数据处理逻辑往往大相径庭，而且随着业务的发展，新的银行可能会不断加入，原有的银行数据处理细节也可能发生变化。这就给我们的系统设计带来了不小的挑战：

要能根据不同的银行编码，准确找到对应的处理策略，实现定制化的数据处理。
当有新银行加入时，尽量避免大规模修改已有的代码，遵循开闭原则，保证系统的扩展性。
还得提供一套基础的默认逻辑，以防某个银行的处理器未实现相关功能时，程序不会直接崩溃。

二、核心设计思路

为了应对这些挑战，我们采用了策略模式、简单工厂模式和模板方法模式相结合的设计方案。

策略模式：简单来说，就是定义一个统一的抽象策略接口（或者抽象类）。把每个银行的数据处理逻辑都当作一个具体的策略来实现，这样就能在运行时根据实际情况灵活切换不同的策略，实现不同银行数据处理逻辑的动态替换。
简单工厂模式：创建一个叫BankStrategyHolder的策略持有者。它就像一个“策略工厂”，能根据银行编码，从众多策略中动态挑选出对应的策略实例。借助Spring的注解读取元数据功能，它还能自动完成策略的映射，大大简化了策略对象的创建过程。
模板方法模式：通过抽象类BankStrategy来发挥作用。这个抽象类定义了数据导入导出的基础方法签名，并且提供了默认实现。不过默认实现只是抛出一个不支持的异常，提醒子类去实现具体的逻辑。这样一来，既保证了整体算法框架的统一，又让子类能根据自身需求覆盖特定的方法，实现定制化的处理。

这种设计方式不仅能满足业务灵活扩展的需求，还能让代码结构更加清晰，后期维护起来也更加轻松。

三、关键代码

（一）常量定义

先来看常量定义部分，这部分代码定义了银行编码和默认标识常量，方便在整个项目中统一调用和管理。

public class Constants { /** 默认策略标识 */ public static final String DEFAULT_STRATEGY_NAME = "default"; } public class BankConstants { public static final String FIRST_BANK = "0001"; public static final String SECOND_BANK = "0002"; public static final String THIRD_BANK = "0003"; public static final String FOURTH_BANK = "0004"; }

这里的Constants类定义了默认策略标识，而BankConstants类则定义了各个银行对应的编码。在后续的代码中，我们会频繁使用这些常量来区分不同的银行和策略。

（二）自定义注解

为了让工厂能自动扫描和映射不同银行的策略实现，我们使用了自定义注解@StrategyIdentifier。

@Documented @Target(ElementType.TYPE) @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) public @interface StrategyIdentifier { String[] value(); }

这个注解被标记在具体的策略实现类上，value()方法用来指定该策略所对应的银行编码。通过这种方式，工厂就能轻松识别每个策略实现类对应的银行，实现自动映射。

（三）抽象策略模板

BankStrategy抽象类在整个设计中扮演着模板方法模式的关键角色。

public abstract class BankStrategy { /** * 导入数据，默认不支持。 */ public void importData() { throw new UnsupportedOperationException("此银行不支持导入数据功能！"); } /** * 导出数据，默认不支持。 */ public void exportData() { throw new UnsupportedOperationException("此银行不支持导出数据功能！"); } }

它定义了数据导入和导出的方法，但默认实现都是抛出不支持的异常。这是因为不同银行的具体导入导出逻辑是不同的，需要子类去覆盖这些方法来实现各自的业务逻辑。

（四）具体策略实现

下面是各个银行具体的策略实现类，它们都继承自BankStrategy，并结合@StrategyIdentifier注解来完成不同银行的导入导出逻辑。

@Slf4j @Component @StrategyIdentifier({Constants.DEFAULT_STRATEGY_NAME}) public class DefaultBankStrategy extends BankStrategy { @Override public void importData() { log.info("默认银行数据导入逻辑"); } @Override public void exportData() { log.info("默认银行数据导出逻辑"); } } @Slf4j @Component @StrategyIdentifier({BankConstants.FIRST_BANK}) public class FirstBankStrategy extends BankStrategy{ @Override public void importData() { log.info("第一银行数据导入逻辑"); } @Override public void exportData() { log.info("第一银行数据导出逻辑"); } } @Slf4j @Component @StrategyIdentifier({BankConstants.SECOND_BANK}) public class SecondBankStrategy extends BankStrategy{ @Override public void importData() { log.info("第二银行数据导入逻辑"); } @Override public void exportData() { log.info("第二银行数据导出逻辑"); } } @Slf4j @Component @StrategyIdentifier({BankConstants.THIRD_BANK, BankConstants.FOURTH_BANK}) public class ThirdBankStrategy extends BankStrategy{ // 不重写 importData，默认不支持 @Override public void exportData() { log.info("第三、四银行数据导出逻辑"); } }

每个具体策略实现类都根据自身银行的业务需求，重写了importData和exportData方法。@StrategyIdentifier注解则明确指定了该策略对应的银行编码，方便工厂进行管理。

（五）策略持有者（简单工厂）

BankStrategyHolder类就像是一个“策略工厂”，负责管理所有的策略实例。

@Component public class BankStrategyHolder { private final Map<String, BankStrategy> strategyMap = new HashMap<>(); @Autowired public BankStrategyHolder(List<BankStrategy> bankStrategyList) { bankStrategyList.forEach(strategy -> { StrategyIdentifier annotation = strategy.getClass().getAnnotation(StrategyIdentifier.class); if (annotation != null) { for (String bankCode : annotation.value()) { strategyMap.put(bankCode, strategy); } } }); } /** * 根据银行编码获取对应策略，若不存在则返回默认策略。 */ public BankStrategy getByBankCode(String bankCode) { return strategyMap.getOrDefault(bankCode, strategyMap.get(Constants.DEFAULT_STRATEGY_NAME)); } }

在这个类中，通过@Autowired注解，Spring会自动注入所有的BankStrategy实现类。然后，它遍历这些策略实例，通过注解读取每个策略对应的银行编码，并将其存储在strategyMap中。getByBankCode方法则根据传入的银行编码，从strategyMap中获取对应的策略实例，如果找不到，则返回默认策略。

（六）外部调用控制器

StrategyController负责处理外部的请求，通过银行编码获取相应的策略，并调用数据导入导出方法。

@Slf4j @RestController @Tag(name = "策略模式示例") public class StrategyController { @Resource private BankStrategyHolder bankStrategyHolder; @GetMapping("/importData") @Operation(summary = "导入数据") public void importData(@RequestParam String bankCode) { log.info("调用 [导入数据] - 银行编码: {}", bankCode); bankStrategyHolder.getByBankCode(bankCode).importData(); } @GetMapping("/exportData") @Operation(summary = "导出数据") public void exportData(@RequestParam String bankCode) { log.info("调用 [导出数据] - 银行编码: {}", bankCode); bankStrategyHolder.getByBankCode(bankCode).exportData(); } }

在这个控制器中，通过注入BankStrategyHolder，获取对应的策略实例，然后根据请求的银行编码调用相应的导入或导出方法。这样，外部请求就能顺利地通过控制器，找到对应的策略并执行相应的业务逻辑。