# 设计模式应用实践

适当的应用设计模式，能显著提高代码的可读性、维护性。我们应该学习spring和mybatis框架中的实践，让业务代码变得更加健壮和易读。最常用的设计模式比如：工厂、策略、发布订阅、状态机等。

## 1、何时使用策略模式

- 当`if`或`switch`分支语句>=3个
- 算法逻辑复杂
- 运行时动态切换
- 多种实现完成同一目标，只是规则不同

### 1.1、典型的业务场景

- 支付方式：微信、支付宝、银行卡、余额、积分抵扣
- 优惠/促销计算：满减、折扣、秒杀价、会员价、优惠券
- 多种登录方式：账号密码、短信验证码、微信授权、人脸识别
- 数据导出：导出 Excel、CSV、PDF、JSON，格式不同但流程一致
- 消息通知渠道：短信、邮件、站内信、钉钉、企业微信、Push
- 运费计算：按重量、按件数、包邮、偏远地区、顺丰/圆通不同计费
- 风控/校验规则：不同用户等级走不同风控策略
- 排序/压缩/加密算法：多种算法实现同一接口，运行时选择
- 任务调度策略：立即执行、延迟执行、定时执行、重试策略
- 反序列化/序列化：按类型选择不同解析器

### 1.2、不适合使用策略模式的场景

| 场景 | 原因 |
|------|------|
| 分支只有 2~3 个且稳定 | 引入类膨胀，得不偿失 |
| 分支逻辑只有一两行 | if-else 更直观 |
| 分支之间高度耦合、共享大量状态 | 拆出去反而更复杂 |
| 一次性、不会扩展的判断 | 过度设计 |

### 1.3、Spring下的实践建议

- 策略接口加标识方法，如`getUserType()`，结合枚举更佳，便于工厂用`Map`索引。
- 每个策略类用`@Component`修饰，由`Spring`注入到工厂。
- 工厂用构造器注入`List<Strategy>`，根据标识方法初始化一个`Map`，通过标识方法的返回值去获取策略。

### 1.4、示例代码

```java
@RequiredArgsConstructor
public enum LoginType {

    PASSWORD("账号密码登录"),

    SMS("短信验证码登录"),

    EMAIL("邮箱验证码登录");

    private final String description;

}
```

```java
@Data
public class LoginRequest {

    private LoginType loginType;

    private Object param;

}
```

```java
public interface IUserLoginService {

    LoginType getLoginType();

    void doLogin(Object param);

}
```

```java
@Component
public class PasswordLoginService implements IUserLoginService {

    @Override
    public LoginType getLoginType() {
        return LoginType.PASSWORD;
    }

    @Override
    public void doLogin(Object param) {
        // 执行账号密码登录
    }
    
}
```

```java
@Component
public class SmsLoginService implements IUserLoginService {

    @Override
    public LoginType getLoginType() {
        return LoginType.SMS;
    }

    @Override
    public void doLogin(Object param) {
        // 执行短信验证码登录
    }

}
```

```java
@Component
public class EmailLoginService implements IUserLoginService {

    @Override
    public LoginType getLoginType() {
        return LoginType.EMAIL;
    }

    @Override
    public void doLogin(Object param) {
        // 执行邮箱验证码登录
    }

}
```

```java
@Component
public class UserLoginFactory {

    private final EnumMap<LoginType, IUserLoginService> map;

    public UserLoginFactory(List<IUserLoginService> userLoginServiceList) {
        map = new EnumMap<>(LoginType.class);
        userLoginServiceList.forEach(x -> map.put(x.getLoginType(), x));
    }

    public void doLogin(LoginRequest request) {
        map.get(request.getLoginType()).doLogin(request.getParam());
    }

}
```

## 2、何时使用发布定阅模式

- 一个动作触发多个后续操作，如用户注册后，需要发邮件、送积分、写日志，但这些逻辑不应阻塞主流程。
- 发布方不关心谁处理、如何处理，核心业务只负责“通知”，具体响应逻辑由各订阅方自行定义。
- 需要并行处理不同工作流，同一消息需要触发多个独立的处理链路。
- 可容忍最终一致性，发布与处理之间存在延迟，不要求强实时响应。
- 需要与异构系统/服务通信，不同语言、协议、平台的服务之间通过事件解耦。
- 新增功能不应修改原有代码，每加一个后续操作，只需新增监听器，核心发布逻辑零改动 。

### 2.1、典型业务场景

- 用户注册 → 发邮件、发优惠券、初始化积分、写审计日志
- 订单支付成功 → 扣库存、通知物流、更新用户等级、发送推送
- 数据变更 → 同步到缓存、搜索引擎、数据仓库
- 系统监控 → 关键业务事件触发告警

### 2.2、Spring下的实践建议

Spring 提供了内置的事件机制（`ApplicationEvent` + `ApplicationEventPublisher` + `@EventListener`），本质就是发布订阅模式，无需引入外部消息中间件即可实现轻量级解耦。如果在集群环境下需要跨服务通信，应结合消息队列（如RocketMQ、Kafka）使用。

### 2.3、示例代码

```java
@Data
@RequiredArgsConstructor
public class UserRegisteredEvent {
    private final Long userId;
    private final String username;
    private final String email;
}
```

```java
@Service
@RequiredArgsConstructor
public class UserService {

    private final ApplicationEventPublisher eventPublisher;

    @Transactional(rollbackFor = Exception.class)
    public void register(String username, String email) {
        // 核心业务：保存用户
        Long userId = saveUser(username, email);
        // 发布事件，不关心谁处理
        eventPublisher.publishEvent(new UserRegisteredEvent(userId, username, email));
    }

}
```

```java
@Slf4j
@Component
public class UserEventListener {

    // 场景1：同步监听，强一致逻辑
    @EventListener
    public void handleSync(UserRegisteredEvent event) {
        log.info("记录注册日志: {}", event.getUsername());
    }

    // 场景2：异步监听，耗时操作不阻塞主线程
    // 需在启动类加 @EnableAsync
    @Async
    @EventListener
    public void handleAsync(UserRegisteredEvent event) {
        // 发邮件、调第三方，耗时 1s+
        sendWelcomeEmail(event.getEmail());
    }

    // 场景3：事务提交后监听，确保能查到刚写入的数据
    @TransactionalEventListener(phase = TransactionPhase.AFTER_COMMIT)
    public void handleAfterCommit(UserRegisteredEvent event) {
        // 此时事务已提交，可以安全查询数据库
        initUserPoints(event.getUserId());
    }
}
```