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详解Java编程中的策略模式

2019-11-26 15:01:23
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供稿:网友

策略模式属于对象的行为模式。其用意是针对一组算法,将每一个算法封装到具有共同接口的独立的类中,从而使得它们可以相互替换。策略模式使得算法可以在不影响到客户端的情况下发生变化。

策略模式的结构

  策略模式是对算法的包装,是把使用算法的责任和算法本身分割开来,委派给不同的对象管理。策略模式通常把一个系列的算法包装到一系列的策略类里面,作为一个抽象策略类的子类。用一句话来说,就是:“准备一组算法,并将每一个算法封装起来,使得它们可以互换”。下面就以一个示意性的实现讲解策略模式实例的结构。

201586113220579.jpg (886×238)

这个模式涉及到三个角色:

  1. 环境(Context)角色:持有一个Strategy的引用。
  2. 抽象策略(Strategy)角色:这是一个抽象角色,通常由一个接口或抽象类实现。此角色给出所有的具体策略类所需的接口。
  3. 具体策略(ConcreteStrategy)角色:包装了相关的算法或行为。

源代码
  环境角色类

public class Context {  //持有一个具体策略的对象  private Strategy strategy;  /**   * 构造函数,传入一个具体策略对象   * @param strategy  具体策略对象   */  public Context(Strategy strategy){    this.strategy = strategy;  }  /**   * 策略方法   */  public void contextInterface(){        strategy.strategyInterface();  }  }

抽象策略类

public interface Strategy {  /**   * 策略方法   */  public void strategyInterface();}

具体策略类

public class ConcreteStrategyA implements Strategy {  @Override  public void strategyInterface() {    //相关的业务  }}public class ConcreteStrategyB implements Strategy {  @Override  public void strategyInterface() {    //相关的业务  }}public class ConcreteStrategyC implements Strategy {  @Override  public void strategyInterface() {    //相关的业务  }}

以策略模式分析Java源码
声明:这里参考了Java源码分析-策略模式在Java集合框架实现代码中的体现

在java的集合框架中,构造Map或者Set时传入Comparator比较器,或者创建比较器传入Collections类的静态方法中作为方法的参数为Collection排序时,都使用了策略模式

简单的调用代码:

  import java.util.*;      public class TestComparator {     public static void main(String args[]) {       LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();       list.add("wangzhengyi");       list.add("bululu");              // 创建一个逆序比较器       Comparator<String> r = Collections.reverseOrder();              // 通过逆序比较器进行排序       Collections.sort(list, r);              System.out.println(list);     }   } 

使用Collections.reverseOrder()方法实现一个比较器后,再调用Collections.sort(list, r)把比较器传入该方法中进行排序,下面看一下sort(list, r)中的代码:

  public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) {     Object[] a = list.toArray();     Arrays.sort(a, (Comparator)c);     ListIterator i = list.listIterator();     for (int j=0; j<a.length; j++) {       i.next();       i.set(a[j]);     }   } 


Array.sort(a, (Comparator)c);这句继续把比较器传入处理,下面是Array.sort(a, (Comparator)c)的具体操作:

  public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {     if (LegacyMergeSort.userRequested)       legacyMergeSort(a, c);     else       TimSort.sort(a, c);   }   static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {     sort(a, 0, a.length, c);   }   /** To be removed in a future release. */   private static <T> void legacyMergeSort(T[] a, Comparator<? super T> c) {     T[] aux = a.clone();     if (c==null)       mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);     else       mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c);   } 


继续跟下去好了:

 

  private static void mergeSort(Object[] src,                  Object[] dest,                  int low, int high, int off,                  Comparator c) {     int length = high - low;        // Insertion sort on smallest arrays     if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) {       for (int i=low; i<high; i++)         for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--)           swap(dest, j, j-1);       return;     }        // Recursively sort halves of dest into src     int destLow = low;     int destHigh = high;     low += off;     high += off;     int mid = (low + high) >>> 1;     mergeSort(dest, src, low, mid, -off, c);     mergeSort(dest, src, mid, high, -off, c);        // If list is already sorted, just copy from src to dest. This is an     // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists.     if (c.compare(src[mid-1], src[mid]) <= 0) {       System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length);       return;     }        // Merge sorted halves (now in src) into dest     for(int i = destLow, p = low, q = mid; i < destHigh; i++) {       if (q >= high || p < mid && c.compare(src[p], src[q]) <= 0)         dest[i] = src[p++];       else         dest[i] = src[q++];     }   } 


把使用到比较器的代码挑选出来:

  // If list is already sorted, just copy from src to dest. This is an   // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists.   if (c.compare(src[mid-1], src[mid]) <= 0) {     System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length);     return;   } 


这里的compare方法在Comparator接口中也有定义:

  public interface Comparator<T> {     int compare(T o1, T o2);   } 


由于这里是泛型实现了Comparator,所以实际执行时,会根据比较器的具体实现类调用到实现代码,也就是上面创建的逆序比较器的compare方法,其实现方法如下:

  public int compare(Comparable<Object> c1, Comparable<Object> c2) {      return c2.compareTo(c1);   } 

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