策略模式
1 概述
先看下面的圖片，我們去旅游選擇出行模式有很多種，可以騎自行車、可以坐汽車、可以坐火車、可以坐飛機。
作為一個程序猿，開發需要選擇一款開發工具，當然可以進行代碼開發的工具有很多，可以選擇Idea進行開發，也可以使用eclipse進行開發，也可以使用其他的一些開發工具。
定義：
? 該模式定義了一系列算法，并將每個算法封裝起來，使它們可以相互替換，且算法的變化不會影響使用算法的客戶。策略模式屬于對象行為模式，它通過對算法進行封裝，把使用算法的責任和算法的實現分割開來，并委派給不同的對象對這些算法進行管理。
2 結構
策略模式的主要角色如下：
- 抽象策略（Strategy）類：這是一個抽象角色，通常由一個接口或抽象類實現。此角色給出所有的具體策略類所需的接口。
- 具體策略（Concrete Strategy）類：實現了抽象策略定義的接口，提供具體的算法實現或行為。
- 環境（Context）類：持有一個策略類的引用，最終給客戶端調用。
3 案例實現
【例】促銷活動
一家百貨公司在定年度的促銷活動。針對不同的節日（春節、中秋節、圣誕節）推出不同的促銷活動，由促銷員將促銷活動展示給客戶。類圖如下：
代碼如下：
定義百貨公司所有促銷活動的共同接口
public interface Strategy {void show();
}
定義具體策略角色（Concrete Strategy）：每個節日具體的促銷活動
//為春節準備的促銷活動A
public class StrategyA implements Strategy {public void show() {System.out.println("買一送一");}
}//為中秋準備的促銷活動B
public class StrategyB implements Strategy {public void show() {System.out.println("滿200元減50元");}
}//為圣誕準備的促銷活動C
public class StrategyC implements Strategy {public void show() {System.out.println("滿1000元加一元換購任意200元以下商品");}
}
定義環境角色（Context）：用于連接上下文，即把促銷活動推銷給客戶，這里可以理解為銷售員
public class SalesMan { //持有抽象策略角色的引用 private Strategy strategy; public SalesMan(Strategy strategy) { this.strategy = strategy; } //向客戶展示促銷活動 public void salesManShow(){ strategy.show(); }
}
4 優缺點
1、優點：
-
策略類之間可以自由切換
由于策略類都實現同一個接口，所以使它們之間可以自由切換。
-
易于擴展
增加一個新的策略只需要添加一個具體的策略類即可，基本不需要改變原有的代碼，符合“開閉原則“
-
避免使用多重條件選擇語句（if else），充分體現面向對象設計思想。
2、缺點：
- 客戶端必須知道所有的策略類，并自行決定使用哪一個策略類。
- 策略模式將造成產生很多策略類，可以通過使用享元模式在一定程度上減少對象的數量。
5 使用場景
- 一個系統需要動態地在幾種算法中選擇一種時，可將每個算法封裝到策略類中。
- 一個類定義了多種行為，并且這些行為在這個類的操作中以多個條件語句的形式出現，可將每個條件分支移入它們各自的策略類中以代替這些條件語句。
- 系統中各算法彼此完全獨立，且要求對客戶隱藏具體算法的實現細節時。
- 系統要求使用算法的客戶不應該知道其操作的數據時，可使用策略模式來隱藏與算法相關的數據結構。
- 多個類只區別在表現行為不同，可以使用策略模式，在運行時動態選擇具體要執行的行為。
6 JDK源碼解析
Comparator 中的策略模式。在Arrays類中有一個 sort() 方法，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);elseTimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0);}}
}
Arrays就是一個環境角色類，這個sort方法可以傳一個新策略讓Arrays根據這個策略來進行排序。就比如下面的測試類。
public class demo {public static void main(String[] args) {Integer[] data = {12, 2, 3, 2, 4, 5, 1};// 實現降序排序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]}
}
這里我們在調用Arrays的sort方法時，第二個參數傳遞的是Comparator接口的子實現類對象。所以Comparator充當的是抽象策略角色，而具體的子實現類充當的是具體策略角色。環境角色類（Arrays）應該持有抽象策略的引用來調用。那么，Arrays類的sort方法到底有沒有使用Comparator子實現類中的 compare() 方法嗎？讓我們繼續查看TimSort類的 sort() 方法，代碼如下：
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 mergesif (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 descendingif (c.compare(a[runHi++], a[lo]) < 0) { // Descendingwhile (runHi < hi && c.compare(a[runHi], a[runHi - 1]) < 0)runHi++;reverseRange(a, lo, runHi);} else { // Ascendingwhile (runHi < hi && c.compare(a[runHi], a[runHi - 1]) >= 0)runHi++;}return runHi - lo;}
}
上面的代碼中最終會跑到 countRunAndMakeAscending() 這個方法中。我們可以看見，只用了compare方法，所以在調用Arrays.sort方法只傳具體compare重寫方法的類對象就行，這也是Comparator接口中必須要子類實現的一個方法。
