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工厂模式与策略模式的深度实践:从代码优化到架构思考

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张小明

前端开发工程师

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工厂模式与策略模式的深度实践:从代码优化到架构思考

作者:打码养家
日期:2025年12月19日
场景:第三方登录系统重构(钉钉、企业微信等)

一、背景:为什么需要重构?

在开发一个 SaaS 平台时,我们最初采用最朴素的方式实现第三方登录:

// ❌ 初始版本:硬编码 + if-else 地狱 @PostMapping("/login") public LoginInfoVo thirdPartyLogin(@RequestParam String provider, @RequestParam String code) { if ("dingtalk".equals(provider)) { // 钉钉登录逻辑(50行) return dingTalkService.login(code); } else if ("wecom".equals(provider)) { // 企业微信登录逻辑(60行) return weComService.login(code); } else if ("feishu".equals(provider)) { // 飞书登录逻辑(55行) return feishuService.login(code); } throw new IllegalArgumentException("不支持的登录方式: " + provider); }

🚨 问题暴露:

  1. 违反开闭原则:每新增一个登录方式,都要修改 Controller。
  2. 职责混乱:Controller 承担了“选择逻辑”和“业务调用”双重职责。
  3. 难以测试:无法单独测试某一种登录策略。
  4. 耦合严重:Controller 直接依赖所有 Service。

二、第一次尝试:仅使用策略模式

我首先想到用策略模式解耦:

// ✅ 策略接口 public interface ThirdPartyLoginStrategy { LoginInfoVo login(String code); String getProvider(); } // ✅ 具体策略 @Component public class DingTalkLoginStrategy implements ThirdPartyLoginStrategy { private final DingTalkService dingTalkService; // Spring Bean public DingTalkLoginStrategy(DingTalkService service) { this.dingTalkService = service; } @Override public LoginInfoVo login(String code) { return dingTalkService.login(code); } @Override public String getProvider() { return "dingtalk"; } }

❓ 我的第一个疑问:客户端怎么用?

如果不用工厂,客户端只能这样写:

// ❌ 客户端仍需硬编码 if ("dingtalk".equals(provider)) { strategy = new DingTalkLoginStrategy(dingTalkService); // ← 但 dingTalkService 是 Spring Bean! }

💥问题来了new DingTalkLoginStrategy(...)会导致dingTalkService为 null!
因为 Spring 无法管理手动new出来的对象。

结论:纯策略模式在 Spring 环境中无法直接使用,除非策略不依赖任何 Bean。

例子:

如果只用策略模式(不用工厂),也是完全可行的,而且在某些简单场景下非常合适。但它的适用范围和优缺点与“策略+工厂”组合有明显区别。


✅ (一)、什么是“纯策略模式”?

策略模式的核心思想是:

将一组算法/行为封装成独立的类,它们实现同一个接口,客户端可以在运行时选择使用哪一个。

关键点:客户端自己决定用哪个策略,而不是通过工厂动态获取。


🌰 (二)、纯策略模式示例

1. 策略接口
public interface DiscountStrategy { BigDecimal applyDiscount(BigDecimal amount); }
2. 具体策略
public class VIPDiscountStrategy implements DiscountStrategy { public BigDecimal applyDiscount(BigDecimal amount) { return amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.8)); // 打8折 } } public class SeasonalDiscountStrategy implements DiscountStrategy { public BigDecimal applyDiscount(BigDecimal amount) { return amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.9)); // 打9折 } }
3. 客户端直接使用(无工厂)
public class OrderService { public BigDecimal calculatePrice(String userType, BigDecimal originalPrice) { DiscountStrategy strategy; if ("VIP".equals(userType)) { strategy = new VIPDiscountStrategy(); // ← 客户端自己 new } else { strategy = new SeasonalDiscountStrategy(); // ← 客户端自己判断 } return strategy.applyDiscount(originalPrice); } }

✅ 这就是纯策略模式:没有工厂,客户端直接创建并使用策略。


✅ (三)、什么时候适合只用策略模式?

场景说明
策略数量少(1~3个)比如只有“普通用户”和“VIP”两种折扣
选择逻辑简单固定if-elseswitch足够清晰
策略不需要 Spring Bean不依赖数据库、Redis、其他 Service
性能敏感(避免 Map 查找)直接 new,无额外开销
一次性或脚本式代码不需要长期维护和扩展

💡 例如:工具类中的格式化策略、简单的配置开关等。

三、引入工厂模式:真正的解耦

于是,我决定引入工厂模式,让 Spring 来管理策略的创建和注入。

✅ 最终方案:策略 + 工厂 + Spring 自动注册

1. 策略接口(不变)
public interface ThirdPartyLoginStrategy { LoginInfoVo login(String code); String getProvider(); // 返回唯一标识,如 "dingtalk" }
2. 具体策略(由 Spring 管理)
@Component public class DingTalkLoginStrategy implements ThirdPartyLoginStrategy { private final DingTalkService dingTalkService; public DingTalkLoginStrategy(DingTalkService service) { this.dingTalkService = service; } @Override public LoginInfoVo login(String code) { return dingTalkService.login(code); } @Override public String getProvider() { return "dingtalk"; } }

✅ 所有策略类都加@Component,成为 Spring Bean。

3. 工厂类(核心)
@Component public class LoginStrategyFactory { private final Map<String, ThirdPartyLoginStrategy> strategyMap = new ConcurrentHashMap<>(); // Spring 自动注入所有实现了 ThirdPartyLoginStrategy 的 Bean public LoginStrategyFactory(ThirdPartyLoginStrategy[] strategies) { for (ThirdPartyLoginStrategy strategy : strategies) { strategyMap.put(strategy.getProvider(), strategy); } } public ThirdPartyLoginStrategy getStrategy(String provider) { ThirdPartyLoginStrategy strategy = strategyMap.get(provider); if (strategy == null) { throw new IllegalArgumentException("不支持的登录方式: " + provider); } return strategy; } }
4. 客户端(Controller)
@RestController @RequiredArgsConstructor public class ThirdPartyLoginController { private final LoginStrategyFactory strategyFactory; @PostMapping("/login") public LoginInfoVo login(@RequestParam String provider, @RequestParam String code) { ThirdPartyLoginStrategy strategy = strategyFactory.getStrategy(provider); return strategy.login(code); } }

四、关键设计细节解析

🔍 1. 为什么用构造器注入ThirdPartyLoginStrategy[]

Spring 有一个强大特性:

当注入一个接口数组时,会自动收集容器中所有该接口的实现类 Bean。

private final ThirdPartyLoginStrategy[] strategies;

→ 启动时,Spring 自动把DingTalkLoginStrategyWeComLoginStrategy等全部注入进来。

无需手动注册,无需修改工厂代码!


🔍 2. 为什么用ConcurrentHashMap

  • Controller 可能被高并发调用
  • strategyMap在初始化后只读,但初始化过程需线程安全
  • ConcurrentHashMap保证init()方法在多线程下安全

💡 实际上,由于@PostConstruct只在 Bean 初始化时调用一次,普通HashMap也够用。但用ConcurrentHashMap更严谨。


🔍 3. 为什么策略类必须是@Component

  • 只有被 Spring 管理,才能自动注入DingTalkService等依赖
  • 只有是 Spring Bean,才能被ThirdPartyLoginStrategy[]自动收集

⚠️ 如果忘记加@Component,启动时strategies数组为空!


五、我的深度疑问与解答

❓ 疑问 1:这算“简单工厂”还是“工厂方法”?

  • 这是“简单工厂”(Simple Factory),因为:
    • 一个工厂类(LoginStrategyFactory
    • 通过参数(provider)返回不同产品
  • 不是“工厂方法”(Factory Method),后者需要子类重写创建方法。

✅ 在大多数业务场景中,“简单工厂 + 策略”已足够。


❓ 疑问 2:能否不用工厂,直接用ApplicationContext获取?

可以,但不推荐:

// 不推荐! ThirdPartyLoginStrategy strategy = applicationContext.getBean(provider + "LoginStrategy", ThirdPartyLoginStrategy.class);

问题

  • 需要约定 Bean 名称(脆弱)
  • 无法统一校验“是否支持”
  • 引入全局状态,难以测试

✅ 工厂提供了抽象层,隐藏了获取细节。


❓ 疑问 3:如果策略需要动态配置(如 API 密钥),怎么办?

可以在策略中注入配置:

@Component public class DingTalkLoginStrategy implements ThirdPartyLoginStrategy { private final String appId; private final String appSecret; public DingTalkLoginStrategy(@Value("${dingtalk.app-id}") String appId, @Value("${dingtalk.app-secret}") String appSecret) { this.appId = appId; this.appSecret = appSecret; } }

或者通过配置中心动态加载——不影响工厂+策略结构


❓ 疑问 4:如何支持“默认策略”或“组合策略”?

  • 默认策略:在getStrategy中加 fallback
    if (strategy == null) return defaultStrategy;
  • 组合策略(如先钉钉再微信):新增一个CompositeLoginStrategy实现

✅ 策略模式天然支持扩展。

六、优势总结:为什么这个组合如此强大?

维度优化前优化后
扩展性新增登录方式需改 Controller只需新增一个@Component策略类
可测试性无法单独测试钉钉逻辑可直接new DingTalkLoginStrategy(mock)
可维护性登录逻辑散落在 Controller每个策略独立、职责单一
健壮性魔法字符串"dingtalk"通过getProvider()统一管理
Spring 集成手动调用 Service完全依赖注入,符合 Spring 哲学

七、适用场景扩展

这套模式不仅适用于登录,还可用于:

场景策略标识策略行为
支付网关"alipay","wechat"pay(order)
消息推送"sms","email","wechat"send(message)
文件解析"excel","csv","json"parse(file)
权限校验"role","acl","rbac"check(user, resource)

💡凡是“根据类型执行不同算法”的地方,都适用此模式。

八、避坑指南:常见错误

❌ 错误 1:策略类忘记加@Component

→ 启动时不报错,但运行时找不到策略。

✅ 解决:确保所有策略类被 Spring 扫描到。

❌ 错误 2:getProvider()返回值重复

→ 后注册的策略会覆盖先注册的。

✅ 解决:使用枚举或常量,避免手写字符串。

❌ 错误 3:在策略中做太多事

→ 策略应只负责“协调”,具体逻辑下沉到 Service。

✅ 解决:策略类保持轻量,只调用其他 Service。

九、未来演进方向

  1. 策略元数据化
    用注解定义策略标识:

    @StrategyProvider("dingtalk") public class DingTalkLoginStrategy { ... }
  2. 动态注册/卸载策略
    通过管理后台启用/禁用某些登录方式。

  3. 策略性能监控
    在工厂中加入 Metrics 统计各策略调用次数、耗时。

十、结语

从最初的if-else到现在的策略 + 工厂 + Spring 自动装配,我深刻体会到:

好的设计不是一蹴而就的,而是在解决实际问题中逐步演进的。

这套模式不仅解决了当前需求,更为未来扩展铺平了道路。它体现了面向对象的核心思想:封装变化、依赖抽象、开闭原则

如果你也在处理类似的多实现场景,不妨试试这个组合——它可能比你想象的更强大。

附:完整代码结构

src/ └── main/ └── java/ └── com/rihuayun/auth/ ├── strategy/ │ ├── ThirdPartyLoginStrategy.java // 策略接口 │ ├── DingTalkLoginStrategy.java // 具体策略 │ └── WeComLoginStrategy.java ├── factory/ │ └── LoginStrategyFactory.java // 工厂类 └── controller/ └── ThirdPartyLoginController.java // 客户端
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