1 概述

作为一个程序猿,开发需要选择一款开发工具,当然可以进行代码开发的工具有很多,可以选择Idea进行开发,也可以使用eclipse进行开发,也可以使用其他的一些开发工具。
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定义:
该模式定义了一系列算法,并将每个算法封装起来,使它们可以相互替换,且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式,它通过对算法进行封装,把使用算法的责任和算法的实现分割开来,并委派给不同的对象对这些算法进行管理。

2 结构

策略模式的主要角色如下:

  • 抽象策略(Strategy)类: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。
  • 具体策略(Concrete Strategy)类:实现了抽象策略定义的接口,提供具体的算法实现或行为。
  • 环境(Context)类:持有一个策略类的引用,最终给客户端调用。


3 案例实现

【例】促销活动
一家百货公司在定年度的促销活动。针对不同的节日(春节、中秋节、圣诞节)推出不同的促销活动,由促销员将促销活动展示给客户。类图如下:
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代码如下:
定义百货公司所有促销活动的共同接口

  1. public interface Strategy {
  2. void show();
  3. }

定义具体策略角色(Concrete Strategy):每个节日具体的促销活动

  1. //为春节准备的促销活动A
  2. public class StrategyA implements Strategy {
  3. public void show() {
  4. System.out.println("买一送一");
  5. }
  6. }
  7. //为中秋准备的促销活动B
  8. public class StrategyB implements Strategy {
  9. public void show() {
  10. System.out.println("满200元减50元");
  11. }
  12. }
  13. //为圣诞准备的促销活动C
  14. public class StrategyC implements Strategy {
  15. public void show() {
  16. System.out.println("满1000元加一元换购任意200元以下商品");
  17. }
  18. }

定义环境角色(Context):用于连接上下文,即把促销活动推销给客户,这里可以理解为销售员

  1. public class SalesMan {
  2. //持有抽象策略角色的引用
  3. private Strategy strategy;
  4. public SalesMan(Strategy strategy) {
  5. this.strategy = strategy;
  6. }
  7. //向客户展示促销活动
  8. public void salesManShow(){
  9. strategy.show();
  10. }
  11. }

4 优缺点

1,优点:

  • 策略类之间可以自由切换由于策略类都实现同一个接口,所以使它们之间可以自由切换。
  • 易于扩展增加一个新的策略只需要添加一个具体的策略类即可,基本不需要改变原有的代码,符合“开闭原则“
  • 避免使用多重条件选择语句(if else),充分体现面向对象设计思想。

2,缺点:

  • 客户端必须知道所有的策略类,并自行决定使用哪一个策略类。
  • 策略模式将造成产生很多策略类,可以通过使用享元模式在一定程度上减少对象的数量。

    5 使用场景

  • 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种时,可将每个算法封装到策略类中。

  • 一个类定义了多种行为,并且这些行为在这个类的操作中以多个条件语句的形式出现,可将每个条件分支移入它们各自的策略类中以代替这些条件语句。
  • 系统中各算法彼此完全独立,且要求对客户隐藏具体算法的实现细节时。
  • 系统要求使用算法的客户不应该知道其操作的数据时,可使用策略模式来隐藏与算法相关的数据结构。
  • 多个类只区别在表现行为不同,可以使用策略模式,在运行时动态选择具体要执行的行为。


6 JDK源码解析

Comparator 中的策略模式。在Arrays类中有一个 sort() 方法,如下:

  1. public class Arrays{
  2. public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {
  3. if (c == null) {
  4. sort(a);
  5. } else {
  6. if (LegacyMergeSort.userRequested)
  7. legacyMergeSort(a, c);
  8. else
  9. TimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0);
  10. }
  11. }
  12. }

Arrays就是一个环境角色类,这个sort方法可以传一个新策略让Arrays根据这个策略来进行排序。就比如下面的测试类。

public class demo {
    public static void main(String[] args) {

        Integer[] data = {12, 2, 3, 2, 4, 5, 1};
        // 实现降序排序
        Arrays.sort(data, new Comparator<Integer>() {
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2 - o1;
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(data)); //[12, 5, 4, 3, 2, 2, 1]
    }
}

这里我们在调用Arrays的sort方法时,第二个参数传递的是Comparator接口的子实现类对象。所以Comparator充当的是抽象策略角色,而具体的子实现类充当的是具体策略角色。环境角色类(Arrays)应该持有抽象策略的引用来调用。那么,Arrays类的sort方法到底有没有使用Comparator子实现类中的 compare() 方法吗?让我们继续查看TimSort类的 sort() 方法,代码如下:

class TimSort<T> {
    static <T> void sort(T[] a, int lo, int hi, Comparator<? super T> c,
                         T[] work, int workBase, int workLen) {
        assert c != null && a != null && lo >= 0 && lo <= hi && hi <= a.length;

        int nRemaining  = hi - lo;
        if (nRemaining < 2)
            return;  // Arrays of size 0 and 1 are always sorted

        // If array is small, do a "mini-TimSort" with no merges
        if (nRemaining < MIN_MERGE) {
            int initRunLen = countRunAndMakeAscending(a, lo, hi, c);
            binarySort(a, lo, hi, lo + initRunLen, c);
            return;
        }
        ...
    }   

    private static <T> int countRunAndMakeAscending(T[] a, int lo, int hi,Comparator<? super T> c) {
        assert lo < hi;
        int runHi = lo + 1;
        if (runHi == hi)
            return 1;

        // Find end of run, and reverse range if descending
        if (c.compare(a[runHi++], a[lo]) < 0) { // Descending
            while (runHi < hi && c.compare(a[runHi], a[runHi - 1]) < 0)
                runHi++;
            reverseRange(a, lo, runHi);
        } else {                              // Ascending
            while (runHi < hi && c.compare(a[runHi], a[runHi - 1]) >= 0)
                runHi++;
        }

        return runHi - lo;
    }
}

上面的代码中最终会跑到 countRunAndMakeAscending() 这个方法中。我们可以看见,只用了compare方法,所以在调用Arrays.sort方法只传具体compare重写方法的类对象就行,这也是Comparator接口中必须要子类实现的一个方法。