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策略模式
策略模式
策略模式的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类中,从而使它们可以相互替换。
策略模式是对算法的包装,是把算法使用和算法本身分开。策略模式通常是把一系列算法包装到一系列的策略里面,作为一个抽象策略类的子类。
涉及的角色
1.环境角色
持有一个策略的引用
2.抽象策略角色
一个抽象策略角色,通常由一个接口或者抽象类实现,此角色给出所有具有策略类所需的接口。
3.具体策略角色
包装相关算法或者行为。
实例
抽象策略
1 public interface AbstractStrategy { 2 3 public void use(); 4 }
两种具体的策略
1 public class StrategyA implements AbstractStrategy{ 2 3 public void use() { 4 System.out.println("use strategyA"); 5 } 6 7 }
1 public class StrategyB implements AbstractStrategy{ 2 3 public void use() { 4 System.out.println("use strategyB"); 5 } 6 }
策略的引用
1 public class Context { 2 3 private AbstractStrategy strategy; 4 5 public Context(AbstractStrategy strategy){ 6 this.strategy = strategy; 7 } 8 9 public void strategyMethod(){ 10 strategy.use(); 11 } 12 13 }
具体调用
1 public static void main(String[] args) { 2 StrategyA strategyA = new StrategyA(); 3 StrategyB strategyB = new StrategyB(); 4 Context contextA = new Context(strategyA); 5 contextA.strategyMethod(); 6 Context contextB = new Context(strategyB); 7 contextB.strategyMethod(); 8 }
策略模式的使用场景
比如购物系统用户付款,会产生多种场景,根据用户不同的情况算出不同用户要付款的金额,那么最直观的做法就是多个if else。这种设计明显是违法了开闭原则,这里是指,对于修改关闭,比如算法多了几种,那么必须再次修改这个付款类。这时候可以使用策略模式,
付款类里面持有一个付款接口的引用,每次根据不同场景传入一个具体的策略就ok了。
策略模式在java中的应用
comparator接口。比如collections里面有一个sort方法,因为集合里面的元素可能是复合对象,复合对象并不像基本数据类型,可以根据大小排序,复合对象怎么排序?基于这个考虑,java要求如果定义的复合对象要有排序功能就自行实现Comparable接口或者comparator接口。
1 public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) { 2 Object[] a = list.toArray(); 3 Arrays.sort(a, (Comparator)c); 4 ListIterator i = list.listIterator(); 5 for (int j=0; j<a.length; j++) { 6 i.next(); 7 i.set(a[j]); 8 } 9 }
跟第3行
1 public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) { 2 T[] aux = (T[])a.clone(); 3 if (c==null) 4 mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0); 5 else 6 mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c); 7 }
跟第6行
1 private static void mergeSort(Object[] src, 2 Object[] dest, 3 int low, int high, int off, 4 Comparator c) { 5 int length = high - low; 6 7 // Insertion sort on smallest arrays 8 if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) { 9 for (int i=low; i<high; i++) 10 for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--) 11 swap(dest, j, j-1); 12 return; 13 } 14 15 // Recursively sort halves of dest into src 16 int destLow = low; 17 int destHigh = high; 18 low += off; 19 high += off; 20 int mid = (low + high) >>> 1; 21 mergeSort(dest, src, low, mid, -off, c); 22 mergeSort(dest, src, mid, high, -off, c); 23 24 // If list is already sorted, just copy from src to dest. This is an 25 // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists. 26 if (c.compare(src[mid-1], src[mid]) <= 0) { 27 System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length); 28 return; 29 } 30 31 // Merge sorted halves (now in src) into dest 32 for(int i = destLow, p = low, q = mid; i < destHigh; i++) { 33 if (q >= high || p < mid && c.compare(src[p], src[q]) <= 0) 34 dest[i] = src[p++]; 35 else 36 dest[i] = src[q++]; 37 } 38 }
这就是策略模式,我们可以给Collections的sort方法传入不同的Comparator的实现类作为不同的比较策略。不同的比较策略,对同一个集合,可能会产生不同的排序结果。mergeSort是归并排序。
策略模式的优缺点
优点:
1.避免多重if else,不容易维护。
2.提供了管理相关算法簇的办法,恰当使用继承可以把公共代码移到父类,从而避免了代码重复。
缺点:
1.客户端必须知道使用寿命策略,必须理解各种算法的区别。
策略模式