解锁Spring Boot中的设计模式—03.委派模式：探索【委派模式】的奥秘与应用实践！

委派模式

文章目录

  • 委派模式
    • 1.简述
      • **应用场景**
      • **优缺点**
      • **业务场景示例**
    • 2.类图
    • 3.具体实现
      • 3.1.自定义注解
      • 3.2.定义抽象委派接口
      • 3.3.定义具体执行者
      • 3.4.定义委派者(统一管理委派任务)
      • 3.5.定义委派者管理类
    • 4.测试
      • 4.1.controller层
      • 4.2.测试不同场景
        • 4.2.1.测试生产部门计算费用
        • 4.2.2.测试财务部门计算费用
        • 4.2.3.测试各种类型传值

1.简述

委派模式是一种负责任务的调度和分配模式，类似于代理模式但更注重结果而非过程。它可以被视为一种特殊情况下的静态代理的全权代理，但并不属于GOF 23种设计模式之一，而是归类为行为型模式。

委派模式在Spring框架中广泛应用，其中最常见的例子是DispatcherServlet，它充分利用了委派模式的特性。

在Spring框架中，DispatcherServlet是一个核心组件，负责接收HTTP请求并将其分发给相应的处理器（Controller）进行处理。DispatcherServlet利用了委派模式的特性来实现请求的转发和处理。

具体来说，DispatcherServlet接收到HTTP请求后，根据请求的信息（如URL、请求方法等），会将请求委派给相应的处理器进行处理。这个委派的过程就是典型的委派模式应用。

在Spring中，DispatcherServlet并不直接处理请求，而是通过HandlerMapping确定请求对应的处理器（Controller），然后委派给对应的Controller进行处理。处理完成后，再由DispatcherServlet负责返回响应给客户端。

这种设计使得Spring的Web应用具有良好的灵活性和可扩展性。开发者可以根据自己的需求定制不同的HandlerMapping和Controller，而DispatcherServlet作为统一的入口，负责请求的委派和响应的处理，使得整个Web应用的架构更加清晰和易于维护。

应用场景

委派模式适用于以下场景：

  • 当需要实现表现层与业务层之间的松耦合时，委派模式能够提供一个良好的解决方案。
  • 在需要编排多个服务之间的调用时，特别是像责任链模式这样的情况下，委派模式尤为适用。
  • 当需要再封装一层服务查找和调用时，委派模式也是一种常见的选择。

优缺点

优点：

  • 隐藏实现：对内部实现进行了封装，使得调用方不必关心具体的实现细节，增强了系统的安全性和稳定性。
  • 易于扩展：通过委派模式，可以方便地添加新的服务或功能，而不会影响到已有的代码。
  • 简化调用：调用方只需要知道委派对象，而不需要知道具体的执行细节，降低了系统的复杂度和维护成本。

缺点：

  • 膨胀和管理难度：与静态代理相似，随着具体执行类和委派类的扩展，代码容易膨胀，难以管理，需要谨慎设计和维护。

业务场景示例

在关务系统中，费用计算是一个关键功能。不同部门可能采用不同的计算方式。为了应对这种多样性，系统需要根据不同部门的要求，动态选择合适的费用计算算法，以确保费用的准确性和合规性。

在这样的场景下，可以借助委派模式来实现动态选择合适的计算算法。下面，我们以Spring Boot版本的委派模式为例来展示其具体实现。

2.类图

在这里插入图片描述

3.具体实现

3.1.自定义注解

import java.lang.annotation.*;@Documented
@Inherited
@Target({ElementType.TYPE})
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Delegate {/*** 执行任务类型*/String type () default "";
}

3.2.定义抽象委派接口

/*** 委派任务通用处理接口*/
public interface DelegateHandler<R,T> {/*** 抽象处理方法* @param t 处理任务参数*/R process(T t);
}

3.3.定义具体执行者

/*** 财务部门委派类* @author 13723* @version 1.0* 2024/1/7 14:52*/
@Delegate(type = "finance")
@Component
public class FinanceDepartmentDelegate implements DelegateHandler<ResultObject, BigDecimal>{private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodHandles.lookup().lookupClass());/*** 财务部门处理（将数据加上税费）* @param s 处理任务参数* @return*/@Overridepublic ResultObject process(BigDecimal s) {ResultObject instance = ResultObject.createInstance(true);BigDecimal res = BigDecimal.ZERO;if (s != null) {res = s.add(new BigDecimal("300"));instance.setData(res);}instance.setMessage("财务部门处理数据结束！");logger.error("财务部门处理数据结束！处理前：{}，处理后：{}",s,res);return instance;}
}/*** 生产部门委派类* @author 13723* @version 1.0* 2024/1/7 14:44*/
@Delegate(type = "product")
@Component
public class ProductionDepartmentDelegate implements DelegateHandler<ResultObject, BigDecimal> {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodHandles.lookup().lookupClass());/*** 生产部门处理（将数据重新计算）* @param s 处理任务参数* @return*/@Overridepublic ResultObject process(BigDecimal s) {ResultObject instance = ResultObject.createInstance(true);BigDecimal res = BigDecimal.ZERO;if (s != null) {res = s.multiply(new BigDecimal("1.6"));instance.setData(res);}instance.setMessage("生产部门处理数据结束！");logger.error("生产部门处理数据结束！处理前：{}，处理后：{}",s,res);return instance;}
}

3.4.定义委派者(统一管理委派任务)

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.context.annotation.ClassPathScanningCandidateComponentProvider;
import org.springframework.core.annotation.AnnotationUtils;
import org.springframework.core.type.filter.AnnotationTypeFilter;
import org.springframework.util.CollectionUtils;import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.util.*;/***  委派角色管理类* @author 13723* @version 1.0* 2024/1/7 14:58*/
@Delegate
public class DelegateManager extends DelegatePatternConfiguration {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodHandles.lookup().lookupClass());/*** 存放具体委派角色类型* k-具体委派类型* v-具体任务角色*/private Map<String, List<DelegateHandler>> handlerMap;/*** 存放委派模式中的各种真正执行任务的角色* 分组放* @param iHandlerList*/public void setHandlerMap(List<DelegateHandler> iHandlerList) {handlerMap = scanHandlers(iHandlerList);}/*** 将具体的委派角色 获取进行统一管理* @param handlerList 具体实现委派的类集合* @return 存放委派*/private Map<String, List<DelegateHandler>> scanHandlers(List<DelegateHandler> handlerList) {ClassPathScanningCandidateComponentProvider scanner = new ClassPathScanningCandidateComponentProvider(false);scanner.addIncludeFilter(new AnnotationTypeFilter(Delegate.class));Map<String, List<DelegateHandler>> handlerMap = new HashMap<>();for (DelegateHandler handler : handlerList) {Class<?> targetClass = handler.getClass();if (hasDutyAnnotation(targetClass)) {String type = getTypeAnnotationValue(targetClass);handlerMap.computeIfAbsent(type, key -> new ArrayList<>()).add(handler);}}return handlerMap;}/*** 判断该类是否是 使用使用了Delegate注解* @param clazz 类名称* @return true使用了*/private boolean hasDutyAnnotation(Class<?> clazz ) {return AnnotationUtils.findAnnotation(clazz, Delegate.class) != null;}/*** 判断使用了的注解@Delegate 是否填写了类型* @param clazz* @return*/private String getTypeAnnotationValue(Class<?> clazz) {Delegate dutyAnnotation = AnnotationUtils.findAnnotation(clazz, Delegate.class);if (dutyAnnotation == null) {throw new IllegalStateException("Delegate annotation not found for class: " + clazz);}return dutyAnnotation.type();}/*** 根据类型 委派具体执行任务的角色* @param type 任务类型* @param t 传递参数* @return 执行后 最终返回结果*/public <R, T> R process(String type, T t) {List<DelegateHandler> handlers = handlerMap.get(type);R result = null;if (!CollectionUtils.isEmpty(handlers)) {// 注意 这里需要考虑多个执行角色问题，遇到多个相同类型执行角色，考虑使用责任链，别再此模式上死磕。for (DelegateHandler<R, T> handler : handlers) {result = handler.process(t);}}else {throw new RuntimeException("no match delegate class !");}return result;}
}

3.5.定义委派者管理类

/*** 将 委派模式管理类 注入到Spring中* @author 13723* @version 1.0* 2024/1/7 15:16*/
@Configuration
public class DelegatePatternConfiguration {private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodHandles.lookup().lookupClass());@Beanpublic DelegateManager delegateManager(List<DelegateHandler> handlers) {// 创建对象 会获取全部使用注解的类，将其注入到对应map集合中DelegateManager delegateManager = new DelegateManager();delegateManager.setHandlerMap(handlers);return delegateManager;}
}

4.测试

4.1.controller层

import com.hrfan.java_se_base.config.ResultObject;
import com.hrfan.java_se_base.pattern.decorator_pattern.config.DecorateManager;
import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;import javax.annotation.Resource;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.Objects;/*** 委派模式测试类* @author 13723* @version 1.0* 2024/1/7 15:20*/
@RestController
@RequestMapping("/v1/delegate")
public class DelegateTestController {@Resourceprivate DelegateService service;private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodHandles.lookup().lookupClass());@ResourceDelegateManager manager;@PostMapping("/test")public ResultObject test(@RequestBody DelegateMoneyParams params){ResultObject instance = ResultObject.createInstance(false);instance.setMessage("计算失败！");Objects.requireNonNull(params);if (StringUtils.isNotBlank(params.getType())){switch (params.getType()){case "a":instance =  manager.process("product", params.getTotal());return instance;case "b":instance =  manager.process("finance", params.getTotal());return instance;default:return instance;}}return instance;}
}

4.2.测试不同场景

4.2.1.测试生产部门计算费用

在这里插入图片描述

4.2.2.测试财务部门计算费用

在这里插入图片描述

4.2.3.测试各种类型传值

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

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