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。
这个模式涉及到三个角色：
- 环境(Context)角色：持有一个Strategy的引用。
- 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。
- 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
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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
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public interface Strategy { /** * 策略方法 */ public void strategyInterface();} |
具体策略类
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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：
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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：
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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：
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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：
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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：
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// 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：
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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：
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public int compare(Comparable<Object> c1, Comparable<Object> c2) { return c2.compareTo(c1); } |
