优化if/else

一、策略模式

策略模式（Strategy Pattern）是一种行为设计模式，它允许你定义一系列算法，把每个算法封装起来，并让它们可以互相替换。这种模式使得算法可以在不影响客户端的情况下发生变化。

在策略模式中，有三个主要的角色：

1. 策略接口（Strategy）：通常是一个接口，定义了一个算法家族的所有算法的通用接口。
2. 具体策略（ConcreteStrategy）：实现了策略接口，包含具体的算法实现。
3. 上下文（Context）：持有一个策略对象的引用，并且可以在运行时动态地设置或更改策略。

示例代码

假设我们有一个系统需要对数据进行不同的排序方法，我们可以使用策略模式来实现：

// 1. 定义策略接口
public interface SortStrategy {
    void sort(int[] numbers);
}

// 2. 具体策略：实现不同的排序算法
public class BubbleSortStrategy implements SortStrategy {
    @Override
    public void sort(int[] numbers) {
        System.out.println("Using Bubble Sort");
        // 冒泡排序实现
        int n = numbers.length;
        for (int i = 0; i < n-1; i++) {
            for (int j = 0; j < n-i-1; j++) {
                if (numbers[j] > numbers[j+1]) {
                    // swap arr[j] and arr[j+1]
                    int temp = numbers[j];
                    numbers[j] = numbers[j+1];
                    numbers[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

public class QuickSortStrategy implements SortStrategy {
    @Override
    public void sort(int[] numbers) {
        System.out.println("Using Quick Sort");
        // 快速排序实现
        quickSort(numbers, 0, numbers.length - 1);
    }

    private void quickSort(int[] arr, int low, int high) {
        if (low < high) {
            int pi = partition(arr, low, high);
            quickSort(arr, low, pi-1);
            quickSort(arr, pi+1, high);
        }
    }

    private int partition(int[] arr, int low, int high) {
        int pivot = arr[high];
        int i = (low-1);
        for (int j = low; j < high; j++) {
            if (arr[j] <= pivot) {
                i++;
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
        int temp = arr[i+1];
        arr[i+1] = arr[high];
        arr[high] = temp;

        return i+1;
    }
}

// 3. 上下文类
public class SortContext {
    private SortStrategy strategy;

    // 设置策略
    public void setSortStrategy(SortStrategy strategy) {
        this.strategy = strategy;
    }

    // 执行策略
    public void executeStrategy(int[] numbers) {
        strategy.sort(numbers);
    }
}

// 4. 客户端代码
public class StrategyPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        SortContext context = new SortContext();

        int[] numbers = {5, 2, 9, 1, 5, 6};

        // 使用冒泡排序
        context.setSortStrategy(new BubbleSortStrategy());
        context.executeStrategy(numbers);

        // 使用快速排序
        context.setSortStrategy(new QuickSortStrategy());
        context.executeStrategy(numbers);
    }
}

策略模式的优点是可以很方便的解耦，适用于有多种不同逻辑和算法的 if 场景，但不适用于大量的 if else 场景。

你可以创建一个Map<String, Runnable>来实现不同的策略，Runnable接口的run()方法可以用来执行具体的策略。在这种设计中，每个策略都封装在一个实现Runnable接口的类中，或者你可以使用匿名内部类或lambda表达式来直接定义策略。

1. 策略映射：使用Map<String, Runnable>来存储策略，String作为键来标识策略名称，Runnable作为值来表示具体策略的执行逻辑。

2. 策略定义：通过lambda表达式为每个策略定义Runnable的run方法。你也可以使用具体的类来实现这些策略。

3. 策略执行：通过键值对的形式，从Map中获取指定的策略，然后使用Thread启动策略的执行。

扩展

• 如果策略执行需要更多的上下文数据，你可以创建实现Runnable接口的具体类，并在其构造函数中传递所需的数据。
• 你还可以结合Callable接口来实现带返回值的策略模式。

以下是一个示例：

示例代码

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class StrategyPatternWithMap {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个Map，key为策略名称，value为具体策略的Runnable实现
        Map<String, Runnable> strategyMap = new HashMap<>();

        // 添加策略到Map中
        strategyMap.put("strategy1", () -> {
            System.out.println("Executing Strategy 1");
            // 具体策略1的执行逻辑
        });

        strategyMap.put("strategy2", () -> {
            System.out.println("Executing Strategy 2");
            // 具体策略2的执行逻辑
        });

        strategyMap.put("strategy3", () -> {
            System.out.println("Executing Strategy 3");
            // 具体策略3的执行逻辑
        });

        // 获取并执行某个策略
        String strategyKey = "strategy2"; // 假设我们需要执行策略2
        Runnable strategy = strategyMap.get(strategyKey);

        if (strategy != null) {
            new Thread(strategy).start(); // 在新线程中执行策略
        } else {
            System.out.println("Strategy not found: " + strategyKey);
        }
    }
}

规则引擎

在软件开发中，使用规则引擎可以有效优化复杂的 if/else 逻辑，提高代码的可维护性、可扩展性和灵活性。规则引擎允许你将业务逻辑和决策规则从代码中分离出来，使得这些规则可以动态地进行配置和管理。

规则引擎的基本概念

规则引擎是一个用于管理和执行业务规则的系统。业务规则通常表示为条件和行动的集合，可以根据实际需要动态变化。规则引擎通过提供一种机制来定义、执行和维护这些规则，使得业务逻辑更加灵活和易于管理。

优化 if/else 逻辑的步骤

1. 识别规则：将复杂的 if/else 逻辑分析成一系列独立的规则。每个规则通常由一个条件和一个对应的行动组成。

2. 选择规则引擎：根据你的需求选择合适的规则引擎。常见的规则引擎包括：

   • Drools：一个开源的业务规则管理系统（BRMS），支持复杂的规则定义和推理。
   • Easy Rules：一个轻量级的 Java 规则引擎，适用于简单的规则定义。
   • Jess：一个基于 Java 的规则引擎，支持强大的规则定义和执行。

3. 定义规则：将识别出的规则转换为规则引擎支持的格式。这可能涉及到编写规则文件、定义规则类或配置规则。

4. 集成规则引擎：将规则引擎集成到你的应用程序中。通常需要编写代码来加载规则、执行规则和处理规则引擎的输出。

5. 测试和优化：测试规则引擎的配置和规则的执行，确保其按预期工作，并根据需要进行优化。

示例：使用 Drools 优化 if/else

假设我们有一个复杂的 if/else 逻辑，用于计算一个客户的折扣：

public class DiscountCalculator {
    public double calculateDiscount(Customer customer) {
        double discount = 0.0;

        if (customer.getAge() < 18) {
            discount = 0.10; // 10% 折扣
        } else if (customer.getAge() >= 18 && customer.getAge() <= 25) {
            if (customer.isStudent()) {
                discount = 0.15; // 15% 学生折扣
            } else {
                discount = 0.05; // 5% 青年折扣
            }
        } else if (customer.getAge() > 25 && customer.getYearsAsCustomer() > 5) {
            discount = 0.20; // 20% 忠诚客户折扣
        } else {
            discount = 0.05; // 5% 默认折扣
        }

        return discount;
    }
}

使用 Drools 优化

     1. 添加 Drools 依赖  

   首先，在项目中添加 Drools 的依赖

<!-- Maven 依赖 -->
<dependency>
    <groupId>org.drools</groupId>
    <artifactId>drools-core</artifactId>
    <version>8.26.2.Final</version>
</dependency>

 

2.定义规则文件

创建一个.drl文件来定义规则，例如discounts.drl

package com.example.rules;

import com.example.Customer;

rule "Minor Discount"
    when
        $c : Customer(age < 18)
    then
        $c.setDiscount(0.10);
end

rule "Student Discount"
    when
        $c : Customer(age >= 18 && age <= 25, isStudent == true)
    then
        $c.setDiscount(0.15);
end

rule "Youth Discount"
    when
        $c : Customer(age >= 18 && age <= 25, isStudent == false)
    then
        $c.setDiscount(0.05);
end

rule "Loyal Customer Discount"
    when
        $c : Customer(age > 25, yearsAsCustomer > 5)
    then
        $c.setDiscount(0.20);
end

rule "Default Discount"
    when
        $c : Customer()
    then
        $c.setDiscount(0.05);
end

 

 

 3.集成drools

在代码中加载并执行

import org.drools.compiler.compiler.DroolsParserException;
import org.kie.api.KieServices;
import org.kie.api.runtime.KieContainer;
import org.kie.api.runtime.KieSession;

public class DiscountCalculator {
    private KieSession kSession;

    public DiscountCalculator() {
        KieServices ks = KieServices.Factory.get();
        KieContainer kContainer = ks.getKieClasspathContainer();
        kSession = kContainer.newKieSession("ksession-rules");
    }

    public double calculateDiscount(Customer customer) {
        kSession.insert(customer);
        kSession.fireAllRules();
        return customer.getDiscount();
    }
}

 

 通过使用规则引擎，你可以将复杂的 if/else 逻辑提取到外部规则文件中，使得业务逻辑更加清晰、灵活和易于管理。这种方式不仅提高了代码的可维护性，还使得业务规则能够更方便地进行修改和扩展。