深入探索Java设计模式（二）之策略模式

抽丝剥茧细说架构那些事——【优锐课】

策略设计模式是Java API库中常见的模式之一。这与另一个设计模式（称为状态设计模式）非常相似。本文是在学习完优锐课JAVA架构VIP课程—【框架源码专题】中《学习源码中的优秀设计模式》后写下的学习感悟。简要介绍了该思想，并提供了有关如何在Java中实现该思想的示例。

深入探索Java设计模式（一）之单例模式

总览

策略模式也称为策略模式。它被归类为行为软件设计模式，其中重点是在对象之间找到灵活的通信模式。它有助于在运行时对象之间建立灵活的通信。

策略模式

策略模式的基本思想是在类的较小层次扩展中组合一组操作。与该策略相关的对象确定在给定情况下将使用哪种算法。例如，它使我们能够在运行时交换算法的实现细节，而无需我们重写它。这个想法与依赖注入中的实现模式产生了共鸣，因为它还允许在测试过程中将实现换出，例如在测试代码中执行模拟实现。

从状态设计模式的角度来看，它类似于状态设计模式，它是封装上下文对象状态的对象。策略设计模式中的对象类似地封装了算法的实现，并且可以根据需要在运行时交换事件。

在Java API库中，java.awt.Container组件是使用此模式的示例。此处，LayoutManager充当策略对象。这些类（例如BorderLayout，FlowLayout和GridLayout）实现接口LayoutManager。实现的类定义一个名为addLayoutComponent（）的方法。此方法内的定义确定逻辑，或如何将组件布置在Container对象中。例如，FlowLayout从左到右放置它们，而BorderLayout将它们放置在名为CENTER，NORTH，EAST，SOUTH，WEST的区域中。 Container类包含称为LayoutManager对象的策略对象。因为该接口包含对实现该接口的类的对象的引用，所以策略对象可以随时引用已实现的类。

策略模式的使用

它基本上是从通用基类继承的类的集合。它具有相同的基本结构和通用功能，但区别在于使用方式。可以说，它按照所应用的策略起作用。策略模式通过提供运行时灵活性来增强你的能力。与其他类似的模式（例如状态和命令）不同，可以通过创建代理类来利用这种灵活性，该代理类在运行时控制特定策略的选择。

实现策略模式

这是此模式的快速实现。这个想法很简单，但是可以有效地选择所需的实现并根据需要进行交换。没什么好想的，类的接口和层次结构创建了演绎，这是在代码中使用的一种策略。

在这里，它使我们能够使用Sort接口编写代码，而我们想要排序的代码不必关心用于排序的算法。通过对接口和适合特定实现的类结构进行编程，我们可以根据需要使用接口，并在需要其他接口时立即更改策略。从某种意义上说，这个想法是可扩展的，在以后，我们可以添加更多的实现。针对该接口编写的任何代码都不会更改，但可以使用新的实现。

 1 package org.mano.example;
 2 public interface Sort {
 3    int [] sort(int[] nos);
 4 }
 5 package org.mano.example;
 6 public class BubbleSort implements Sort{
 7    @Override
 8    public int [] sort(int[] nos) {
 9       System.out.println("\n--- BUBBLE SORT strategy
10          in action---\n");
11       int n = nos.length;
12       for (int i = 0; i < n-1; i++)
13       for (int j = 0; j < n-i-1; j++)
14       if (nos[j] > nos[j+1])
15       {
16          int tmp = nos[j];
17          nos[j] = nos[j+1];
18          nos[j+1] = tmp;
19       }
20       return nos;
21    }
22 }
23 package org.mano.example;
24 public class SelectionSort implements Sort{
25    @Override
26    public int [] sort(int [] nos) {
27       System.out.println("\n--- SELECTION SORT strategy
28          in action ---\n");
29       int n = nos.length;
30       for (int i = 0; i < n-1; i++)
31       {
32          int mindex = i;
33          for (int j = i+1; j < n; j++)
34             if (nos[j] < nos[mindex])
35                mindex = j;
36          int temp = nos[mindex];
37          nos[mindex] = nos[i];
38          nos[i] = temp;
39       }
40       return nos;
41    }
42 }
43 package org.mano.example;
44 public class ShellSort implements Sort {
45    @Override
46    public int [] sort(int[] nos) {
47       System.out.println("\n--- SHELL SORT strategy
48          in action ---\n");
49       int n = nos.length;
50       for (int part = n/2; part > 0; part /= 2)
51       {
52          for (int i = part; i < n; i += 1)
53          {
54             int temp = nos[i];
55             int j;
56             for (j = i; j >= part && nos[j - part] >
57                temp; j -= part) nos[j] = nos[j - part];
58             nos[j] = temp;
59          }
60       }
61       return nos;
62    }
63 }
64 package org.mano.example;
65 import java.util.Random;
66 public class SortingApp {
67    private Sort sortStrategy;
68    public SortingApp(Sort sort){
69       this.sortStrategy = sort;
70    }
71    public int [] sort(int[] data){
72       return sortStrategy.sort(data);
73    }
74    public void changeStrategy(Sort anotherStrategy){
75       sortStrategy = anotherStrategy;
76    }
77    public void printArray(int arr[])
78    {
79       int n = arr.length;
80       for (int i=0; i<n; ++i)
81          System.out.print(arr[i]+" ");
82       System.out.println();
83    }
84    public static int [] getDummyData(){
85       Random r = new Random();
86       int [] data = new int [10];
87       for (int i=0;i<10;i++)
88          data[i] = r.nextInt(100);
89       return data;
90    }
91    public static void main(String[] args){
92       SortingApp app = new SortingApp(new BubbleSort());
93       app.printArray(app.sort(getDummyData()));
94       app.changeStrategy(new SelectionSort());
95       app.printArray(app.sort(getDummyData()));
96       app.changeStrategy(new ShellSort());
97       app.printArray(app.sort(getDummyData()));
98    }
99 }

输出

 1 --- BUBBLE SORT strategy in action---
 2  
 3 5 15 22 38 41 45 56 72 72 97
 4  
 5 --- SELECTION SORT strategy in action ---
 6  
 7 42 47 52 55 60 76 79 82 86 96
 8  
 9 --- SHELL SORT strategy in action ---
10  
11 11 13 19 24 27 33 47 72 72 88