策略模式的书面解释:定义算法簇,分别封装起来,让它们之间可以互相替换。此模式让算法的变化独立于使用算法的客户。 策略模式的通俗解释:通过抽象、封装,实现某种算法/策略的动态替换。
模式组成
- 环境(Context)角色:持有一个Strategy的引用。
- 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。
- 具体策略(ConcreteStrategy)角色:包装了相关的算法或行为。
应用场景
- 自定义排序
- 游戏角色行为策略
- 通信协议中的封包与拆包算法
实现方式
动物的自定义排序问题
设计动物游戏中,需要对动物进行排序显示,各类动物具有不同的比较算法,比如猫可以根据身高或者体重进行排序。
示例实现代码
定义动物:Cat
public class Cat {
int weight, height;
public Cat(int weight, int height) {
this.weight = weight;
this.height = height;
}
@Override
public String toString() {
return "Cat{" +
"weight=" + weight +
", height=" + height +
'}';
}
}
定义抽象策略角色:Comparator
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
}
定义具体策略角色1:CatWeightComparator
public class CatWeightComparator implements Comparator<Cat> {
@Override
public int compare(Cat o1, Cat o2) {
if(o1.weight < o2.weight) return -1;
else if (o1.weight > o2.weight) return 1;
else return 0;
}
}
定义具体策略角色2:CatHeightComparator
public class CatHeightComparator implements Comparator<Cat> {
@Override
public int compare(Cat o1, Cat o2) {
if(o1.height > o2.height) return -1;
else if (o1.height < o2.height) return 1;
else return 0;
}
}
定义环境角色:Sorter
public class Sorter<T> {
public void sort(T[] arr, Comparator<T> comparator) {
for(int i=0; i<arr.length - 1; i++) {
int minPos = i;
for(int j=i+1; j<arr.length; j++) {
minPos = comparator.compare(arr[j],arr[minPos])==-1 ? j : minPos;
}
swap(arr, i, minPos);
}
}
void swap(T[] arr, int i, int j) {
T temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
也可以将Comparator实例作为Sorter的成员变量,便于进行动态设置
客户端调用示例:
public static void main(String[] args) {
Cat[] a = {new Cat(3, 3), new Cat(5, 5), new Cat(1, 1)};
Sorter<Cat> sorter = new Sorter<>();
sorter.sort(a, new CatHeightComparator());
//sorter.sort(a, new CatWeightComparator());
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
总结
策略模式的精华是对算法/策略的抽象,自定义排序是最典型的应用场景。当你意识到待解决的问题中存在某种算法/策略,需要动态替换,就可以考虑套用该模式了。
参考资料:
《Head First设计模式》