目录
  • 引言:
  • 策略模式
    • comparable接口
    • comparator接口
    • 不同的排序策略实现
    • 策略模式比if-else香在哪呢?有缺点吗?
    • 策略模式有哪些使用场景呢?
    • 有N多个策略怎么办?
  • 总结

    引言:

    公司要扩大规模,目前需要购买一批汽车,还要招聘一批保安,老板指示暂时只想看新车,只需要给他看按照价格排好序的新车列表就行;保安候选人按照安保工作经验排好序给他一个列表。

    汽车数据,还有保安候选人的数据已经放在了程序员的面前,你只需要给我个列表就好了。

    基于这个需求,我们自然而然的会想到排序啊。

    开始之前,我们先来看一下jdk中的comparable接口comparator接口,可参考 文档描述

    策略模式

    comparable接口

    java.lang Interface Comparable

    T – the type of objects that this object may be compared to(可以与之比较的对象的类型)

    需要实现的方法:

    int compareTo(T o)

    参数:

    o – 要比较的对象

    返回:

    当此对象小于指定的对象时返回负整数,等于返回0,大于返回正整数

    我们写Car类和SecurityMan类,让他们都实现Comparable接口

    汽车按价格排序:

    public class Car implements Comparable<Car> {
        //价格
        private int price;
        //油箱容量
        private int capacity;
        public Car(int price, int capacity) {
            this.price = price;
            this.capacity = capacity;
        }
        @Override
        public int compareTo(Car c) {
            if (this.price < c.price) {
                return -1;
            }
            if (this.price > c.price) {
                return 1;
            }
            return 0;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "Car{" +
                    "price=" + price +
                    ", capacity=" + capacity +
                    '}';
        }
    }

    保安按工作经验排序:

    public class SecurityMan implements Comparable<SecurityMan> {
        //安保经验
        private int experience;
        //颜值
        private int beauty;
    
        public SecurityMan(int experience, int beauty) {
            this.experience = experience;
            this.beauty = beauty;
        }
        @Override
        public int compareTo(SecurityMan o) {
            if (this.experience < o.experience) {
                return -1;
            }
            if (this.experience > o.experience) {
                return 1;
            }
            return 0;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "SecurityMan{" +
                    "experience=" + experience +
                    ", beauty=" + beauty +
                    '}';
        }
    }

    再来一个Context类,来封装对那些对象进行比较的类

    public class Context {
        public void sortCar(Car[] cars) {
            for (int i = 0; i < cars.length; i++) {
                int minIndex = i;
                for (int j = i + 1; j < cars.length; j++) {
                    minIndex = cars[i].compareTo(cars[j]) > 0 ? j : minIndex;
                }
                Car c = cars[i];
                cars[i] = cars[minIndex];
                cars[minIndex] = c;
            }
        }
        public void sortSecurityMan(SecurityMan[] men) {
            for (int i = 0; i < men.length; i++) {
                int minIndex = i;
                for (int j = i + 1; j < men.length; j++) {
                    minIndex = men[i].compareTo(men[j]) > 0 ? j : minIndex;
                }
                SecurityMan c = men[i];
                men[i] = men[minIndex];
                men[minIndex] = c;
            }
        }
    }

    那么问题来了,如果老板想要看汽车容量排序怎么办?要看保安颜值排序怎么办?

    对于Car类,我们可以加一个属性,比如sortBy,在compareTo方法中加if-else,根据sortBy的值进行不同的排序,而且Context类中也要加对应的方法。

    这样的话,后续如果你加更多的排序,就需要修改多处代码,这酸爽。。。我如果想要对一个对象进行比较的策略能够灵活的指定,这才是最好的!!!

    comparator接口

    java.util Interface Comparator

    T – the type of objects that may be compared by this comparator(比较器可以比较的对象类型)

    方法:

    int compare(T o1, T o2)

    参数:

    o1 – 第一个需要排序的对象

    o2 – 第二个需要排序的对象

    返回:

    第一个需要排序的对象如果小于、等于、大于第二个对象,返回负整数,0,正整数

    不同的排序策略实现

    我们用Comparator接口来实现各种排序策略。

    策略1:对汽车按照价格排序

    public class CarPriceComparator implements Comparator<Car> {
        @Override
        public int compare(Car o1, Car o2) {
            if (o1.price < o2.price) return -1;
            else if (o1.price > o2.price) return 1;
            return 0;
        }
    }

    策略2:对汽车按照容量排序

    public class CarCapacityComparator implements Comparator<Car> {
        @Override
        public int compare(Car o1, Car o2) {
            if (o1.capacity > o2.capacity) return -1;
            else if (o1.capacity < o2.capacity) return 1;
            return 0;
        }
    }

    策略3:对保安按照工作经验排序

    public class SecurityManExperienceComparator implements Comparator<SecurityMan> {
        @Override
        public int compare(SecurityMan o1, SecurityMan o2) {
            if (o1.experience < o2.experience) return -1;
            else if (o1.experience > o2.experience) return 1;
            return 0;
        }
    }

    策略4:对保安按照颜值排序

    public class SecurityManBeautyComparator implements Comparator<SecurityMan> {
        @Override
        public int compare(SecurityMan o1, SecurityMan o2) {
            if (o1.beauty < o2.beauty) return -1;
            else if (o1.beauty > o2.beauty) return 1;
            return 0;
        }
    }

    这时我们的Context就可以为所欲为了,你想要对谁排序就可以对谁排序,只要你有相应的排序策略就可以。

    Context策略切换上下文:

    public class Context<T> {
        private Comparator comparator;
        public Context(Comparator comparator) {
            this.comparator = comparator;
        }
        public void sortWhatYouWant(T[] arr) {
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                int minIndex = i;
                for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                    minIndex = this.comparator.compare(arr[i], arr[j]) > 0 ? j : minIndex;
                }
                T o = arr[i];
                arr[i] = arr[minIndex];
                arr[minIndex] = o;
            }
        }
    }

    Client-相当于老板,老板想要什么排序策略,直接调起Context切换策略:

    public class Client {
    
        public static void main(String[] args) {
            Car[] cars = {new Car(18, 55), new Car(12, 40), new Car(25, 60)};
    
            SecurityMan[] men = {new SecurityMan(10, 95), new SecurityMan(6, 92), new SecurityMan(8, 97)};
    
    //        Context ctx = new Context(new CarCapacityComparator());
            Context ctx = new Context(new SecurityManBeautyComparator());
            ctx.sortWhatYouWant(men);
            System.out.println(Arrays.toString(men));
        }
    }

    这种写法是不是比if-else逼格高了一些呢,^_^

    这其实就是策略模式,他很好滴践行了 对修改关闭,对扩展开放的设计原则。

    总结一下,我们上面实现的策略模式类图:

    Java 策略模式 if-else用法实例详解

    策略模式比if-else香在哪呢?有缺点吗?

    执行方式可以自由切换:

    比如我们上面举的例子,可以对排序策略进行自由的切换。

    执行方式可以自由切换是策略模式本身定义的,只要实现抽象策略,它就成为策略家族的一个成员,通过封装角色对其进行封装,保证对外提供“可自由切换”的策略

    避免使用多重条件判断:

    就我们的例子而言,两个类,每个类都有可排序的两个属性,如果分别按照各自的属性排序,得写多少if-else啊!!!

    扩展性良好:

    扩展性当然良好。一个具体的策略很好实现啊。

    缺点其实显而易见:

    • 1.策略类数量增多

    每一个策略都是一个类,复用的可能性很小,类数量增多。

    • 2.所有的策略类都需要对外暴露

    每有一个策略,都得告诉别人一下,否则老板也不知道你能不能给我满足我的要求。

    也就是说上层模块必须知道有哪些策略,然后才能决定使用哪一个策略,那么我只是想使用了一个策略,我凭什么就要了解这个策略呢?那要你的封装类还有什么意义?

    策略模式有哪些使用场景呢?

    • 多个类只有在算法或行为上稍有不同的场景
    • 算法需要自由切换的场景

    例如,算法的选择是由使用者决定的,或者算法始终在进化,特别是一些站在技术前沿的行业,连业务专家都无法给你保证这样的系统规则能够存在多长时间,在这种情况下策略模式是你最好的助手。

    • 需要屏蔽算法规则的场景

    现在的科技发展得很快,人脑的记忆是有限的(就目前来说是有限的),太多的算法你只要知道一个名字就可以了,传递相关的数字进来,反馈一个运算结果,万事大吉。

    有N多个策略怎么办?

    如果系统中的一个策略家族的具体策略数量超过4个,则需要考虑使用混合模式,解决策略类膨胀和对外暴露的问题,否则日后的系统维护就会成为一个烫手山芋,谁都不想接。

    针对策略模式的缺点,我们可以使用其他模式来修正这个缺陷,如工厂方法模式、代理模式或享元模式等。

    总结

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