详解Java编程中的策略模式

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：

1. 环境(context)角色：持有一个strategy的引用。
2. 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。
3. 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

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

public interface strategy {
  /**
   * 策略方法
   */
  public void strategyinterface();
}

具体策略类

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：

  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：

  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：

  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：

 

  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：

  // 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：

  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：

  public int compare(comparable<object> c1, comparable<object> c2) { 
     return c2.compareto(c1); 
  }