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关于java:设计模式学习24Java实现策略模式

jiezi

写在后面

  • 记录学习设计模式的笔记
  • 进步对设计模式的灵活运用

学习地址

https://www.bilibili.com/vide…

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参考文章

http://c.biancheng.net/view/1…

我的项目源码
https://gitee.com/zhuang-kang/DesignPattern

26，策略模式

26.1 策略模式的定义和特点

策略（Strategy）模式的定义： 该模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们能够互相替换，且算法的变动不会影响应用算法的客户。 策略模式属于对象行为模式，它通过对算法进行封装，把应用算法的责任和算法的实现宰割开来，并委派给不同的对象对这些算法进行治理。

策略模式的次要长处如下。

  1. 多重条件语句不易保护，而应用策略模式能够防止应用多重条件语句，如 if…else 语句、switch…case 语句。
  2. 策略模式提供了一系列的可供重用的算法族，失当应用继承能够把算法族的公共代码转移到父类外面，从而防止反复的代码。
  3. 策略模式能够提供雷同行为的不同实现，客户能够依据不同工夫或空间要求抉择不同的。
  4. 策略模式提供了对开闭准则的完满反对，能够在不批改原代码的状况下，灵便减少新算法。
  5. 策略模式把算法的应用放到环境类中，而算法的实现移到具体策略类中，实现了二者的拆散。

其次要毛病如下。

  1. 客户端必须了解所有策略算法的区别，以便适时抉择失当的算法类。
  2. 策略模式造成很多的策略类，减少保护难度。

26.2 策略模式的构造与实现

26.2 .1 策略模式的构造

  1. 形象策略（Strategy）类：定义了一个公共接口，各种不同的算法以不同的形式实现这个接口，环境角色应用这个接口调用不同的算法，个别应用接口或抽象类实现。
  2. 具体策略（Concrete Strategy）类：实现了形象策略定义的接口，提供具体的算法实现。
  3. 环境（Context）类：持有一个策略类的援用，最终给客户端调用。

26.2.2 代码实现

针对不同节日不同的促销流动

关系类图

Strategy

package com.zhuang.strategy;

/**
 * @Classname Strategy
 * @Description 定义独特接口
 * @Date 2021/3/31 15:29
 * @Created by dell
 */

public interface Strategy {void show();
}

StrategyA

package com.zhuang.strategy;

/**
 * @Classname StrategyA
 * @Description 定义具体策略角色 每个节日的具体促销流动
 * @Date 2021/3/31 15:29
 * @Created by dell
 */

public class StrategyA implements Strategy {

    @Override
    public void show() {System.out.println("A 促销 买一送一");
    }
}

StrategyB

package com.zhuang.strategy;

/**
 * @Classname StrategyB
 * @Description 定义具体策略角色 每个节日的具体促销流动
 * @Date 2021/3/31 15:30
 * @Created by dell
 */

public class StrategyB implements Strategy {

    @Override
    public void show() {System.out.println("B 促销 满 100 减 20");
    }
}

StrategyC

package com.zhuang.strategy;

/**
 * @Classname StrategyC
 * @Description 定义具体策略角色 每个节日的具体促销流动
 * @Date 2021/3/31 15:30
 * @Created by dell
 */

public class StrategyC implements Strategy {

    @Override
    public void show() {System.out.println("C 促销 满 500 元可兑换小礼品");
    }
}

SalesMan

package com.zhuang.strategy;

/**
 * @Classname SalesMan
 * @Description 定义环境角色 用于连贯上下文 把促销流动采购给顾客
 * @Date 2021/3/31 15:32
 * @Created by dell
 */

public class SalesMan {

    // 持有形象策略角色的援用
    private Strategy strategy;

    public SalesMan(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}

    public Strategy getStrategy() {return strategy;}

    public void setStrategy(Strategy strategy) {this.strategy = strategy;}

    // 展现促销流动
    public void salesManShow() {strategy.show();
    }
}

Client

package com.zhuang.strategy;

/**
 * @Classname Client
 * @Description 策略模式 测试类
 * @Date 2021/3/31 15:34
 * @Created by dell
 */

public class Client {public static void main(String[] args) {SalesMan salesMan = new SalesMan(new StrategyA());
        // 儿童节
        salesMan.salesManShow();

        System.out.println("=======================");
        // 劳动节
        salesMan.setStrategy(new StrategyB());
        salesMan.salesManShow();

        System.out.println("=======================");
        // 端午节
        salesMan.setStrategy(new StrategyC());
        salesMan.salesManShow();}
}

26.3 策略模式利用场景

  • 一个零碎须要动静地在几种算法中抉择一种时，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模式呈现，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。
  • 零碎中各算法彼此齐全独立，且要求对客户暗藏具体算法的实现细节时。
  • 零碎要求应用算法的客户不应该晓得其操作的数据时，可应用策略模式来暗藏与算法相干的数据结构。
  • 多个类只区别在体现行为不同，能够应用策略模式，在运行时动静抉择具体要执行的行为。

26.4 JDK 源码解析

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

public class Arrays{public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {if (c == null) {sort(a);
        } else {if (LegacyMergeSort.userRequested)
                legacyMergeSort(a, c);
            else
                TimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0);
        }
    }
}

Arrays 就是一个环境角色类，这个 sort 办法能够传一个新策略让 Arrays 依据这个策略来进行排序。就比方上面的测试类。

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]
    }
}

这里咱们在调用 Arrays 的 sort 办法时，第二个参数传递的是 Comparator 接口的子实现类对象。所以 Comparator 充当的是形象策略角色，而具体的子实现类充当的是具体策略角色。环境角色类（Arrays）应该持有形象策略的援用来调用。那么，Arrays 类的 sort 办法到底有没有应用 Comparator 子实现类中的 compare() 办法吗？让咱们持续查看 TimSort 类的 sort() 办法，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;
    }
}

下面的代码中最终会跑到 countRunAndMakeAscending() 这个办法中。咱们能够看见，只用了 compare 办法，所以在调用 Arrays.sort 办法只传具体 compare 重写办法的类对象就行，这也是 Comparator 接口中必须要子类实现的一个办法。

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