設計模式：策略模式，Java集合定製排序的核心思想

鄙人薛某發表於2019-07-25
設計模式Java排序

前言

前陣子面試的時候，有個面試官問我瞭解哪些設計模式嗎？我說了策略模式。接著他問有哪些場景應用，我又回答他jdk的集合工具類有個排序方法就用到了策略模式，也就是java.util包下的Collections類，該類中有個sort方法，我們可以自定義排序規則實現集合的定製排序，這就是策略模式最直接的應用，說完之後他點點頭，料想對我的回答還是比較滿意吧，當然我也只是在這道面試題上裝裝逼而已，畢竟最後面試結束時他說了句請回去等訊息吧。。。。

什麼是策略模式

言歸正傳，今天我們學習設計模式系列的策略模式，先了解下其定義。

策略模式，也叫政策模式，其思想是：定義一組演算法，將每個演算法都封裝起來，並且使它們之間可以互換。它的最大特點是使得演算法可以在不影響客戶端的情況下發生變化，從而改變不同的功能。就拿上面說的 sort 方法舉例，該方法中接收一個Comparator介面的引數，對sort 方法來說，它並不關心Comparator介面的具體實現，只要我們傳入的引數是該介面型別的就好，這樣一來，我們就可以自己去實現Comparator介面，在其實現類裡定義我們想要的排序規則，比如對集合的某個欄位做升序還是降序排列，這正是策略模式的直接應用。

寫段程式碼簡單表示一下：

public static void main(String[] args) {
   
    List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
    list1.add(1);
    list1.add(20);
    list1.add(3);
    
    Collections.sort(list1, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o1 - o2;
        }
    });

    System.out.println("升序=======" + list1.toString());

    Collections.sort(list1, new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o2 - o1;
        }
    });

    System.out.println("降序=======" + list1.toString());
}

組成

瞭解了策略模式的定義和例子後，我們看下策略模式的組成角色。

策略模式包含三個角色：

  • Strategy抽象策略角色 ：策略、演算法家族的抽象，通常為介面，定義每個策略或演算法必須具有的方法和屬性。用上面的集合排序舉例，該角色就對應著Comparator介面。
  • ConcreteStrategy具體策略角色 ：實現抽象策略中的操作，該類含有具體的演算法。也就是我們自定義的Comparator實現類。
  • Context封裝角色 ：它也叫做上下文角色，內部會持有一個抽象角色的引用，給客戶端呼叫。該角色就對應著Collections工具類本身，該類中持有對Comparator介面的引用，可以接收我們自定義的具體的實現類。

通過這三個角色，我們可以簡單列出策略模式的類圖：

設計模式：策略模式，Java集合定製排序的核心思想

看的出來，策略模式的類圖還是比較簡單的，根據這張類圖，我們寫一下它的程式碼實現吧。

通用類程式碼

抽象策略角色：

public interface Strategy {
    //策略模式的演算法規則
    public void doSomething();
}

具體的策略角色：

public class ConcreteStrategy1 implements Strategy {
    public void doSomething() {
        System.out.println("具體策略1的運演算法則");
    }
}

public class ConcreteStrategy2 implements Strategy {
    public void doSomething() {
        System.out.println("具體策略2的運演算法則");
    }
}

封裝角色：

public class Context {
    //抽象策略
    private Strategy strategy = null;

    //建構函式設定具體策略 
    public Context(Strategy _strategy) {
        this.strategy = _strategy;
    }

    //封裝後的策略方法 
    public void doAnythinig() {
        this.strategy.doSomething();
    }
}

建好三個角色後，當客戶端要呼叫時，先確定要使用哪種具體的策略，建立出對應的策略角色物件，再傳進封裝角色就可以了，具體程式碼如下：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //宣告一個具體的策略 
        Strategy strategy = new ConcreteStrategy1();
        //宣告上下文物件 
        Context context = new Context(strategy);
        //執行封裝後的方法 
        context.doAnythinig();
    }
}

總結

策略模式的介紹就講到這裡了，說起來，策略模式算是比較簡單的設計模式了，但它在實際專案中也用的比較多，舉個例子，我之前所在公司中有個專案就用到了策略模式。

那個專案屬於電商類的系統，每類商品都有自己的優惠券，下單結算金額時需要計算商品和優惠券的價格總和，這裡有個比較頭疼的問題，因為每種型別的商品都有獨特的優惠券，如果用傳統的 if/else 判斷商品和優惠券的種類的話，那麼新增一種商品或優惠券都會使得下單的結算邏輯都需要重新修改，這很明顯不符合開閉原則。針對這種情況，我們採用了策略模式的思想，對程式碼做了如下改造，

1、定義一個擁有商品和優惠券屬性的抽象策略角色

2、同時針對每種型別的商品建立對應的具體策略角色，定義自己獨特的計算優惠券策略

3、在下單結算的方法中，根據商品和優惠券型別建立對應的具體策略物件，把該物件傳入一個封裝角色後並呼叫結算金額的方法

這樣一來就可以根據不同商品和優惠券種類計算出對應的金額了，而且程式碼的封裝變得更加的抽象，商品具體的策略之間互相獨立，不會牽一髮而動全身，省心又省力。

以上就是策略模式的一個具體應用，當然，策略模式的應用還有很多，我也就簡單介紹其中的一個使用場景，通過實際例子讓大家感受下設計模式的魅力，畢竟養兵千日，用兵一時，我們學再多的理論知識不就是為了有一天能用到實際嗎？

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