java设计模式-策略模式

背景：将一个数组排序，并且打印；

1.下面使用选择排序、和冒泡排序来写：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        int a[] = {9, 5, 3, 7, 1, 10};
        DataSorter.sort(a);
        DataSorter.p(a);
    }

}

DataSort：

package com.cy.dp.strategy;

public class DataSorter {
    
    /**
     * 选择排序法
     * @param a
    public static void sort(int[] a) {
        int temp;
        for(int i=0; i<a.length; i++){
            for(int j=i+1; j<a.length; j++){
                if(a[i]>a[j]){
                    temp = a[i];
                    a[i] = a[j];
                    a[j] = temp;
                }
            }
        }
    } */
    
    /**
     * 冒泡排序法
     * @param a
     */
    public static void sort(int[] a) {
        int temp;
        for(int i=a.length; i>0; i--){
            for(int j=0; j<i-1; j++){
                if(a[j]>a[j+1]){
                    temp = a[j];
                    a[j] = a[j+1];
                    a[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void p(int[] a) {
        for(int i=0; i<a.length; i++){
            System.out.print(a[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    
}

但是上面有个问题：

sort方法里面现在只能排序int类型的；

如果我想对于float类型进行排序，怎么办？--可以重载方法sort(float[] a);

如果想对于double类型的进行排序，怎么办？--再重载一个double参数的；

因为sort方法里面a[j]和a[j+1]的int类型的，能直接比较，这还好办，但是如果现在想DataSorter对猫、狗、Car、等等...进行排序，怎么办？

 

2.对所有对象的数组都能够进行排序

定义比较接口Comparable：

//实现这个接口的类，表示是可以比较的
public interface Comparable {
    
    public int compareTo(Object o);
}

DataSort可以排序任何类（该类实现Comparable接口），打印任何类;

写完一次排序方法，再也不用改变了；

package com.cy.dp.strategy;

public class DataSorter {
    
    /**
     * 冒泡排序法，排序任何类型，Object类型
     * 假设Object[]里面对象都实现了Comparable接口，都是可以比较大小的；
     * @param a
     */
    public static void sort(Object[] a) {
        Object temp;
        for(int i=a.length; i>0; i--){
            for(int j=0; j<i-1; j++){
                Comparable o1 = (Comparable)a[j];
                Comparable o2 = (Comparable)a[j+1];
                if(o1.compareTo(o2) > 0){
                    temp = a[j];
                    a[j] = a[j+1];
                    a[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void p(Object[] a) {
        for(int i=0; i<a.length; i++){
            System.out.print(a[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    
}

Cat实现Compareble接口：

package com.cy.dp.strategy;

public class Cat implements Comparable{
    private int height;
    private int weight;
    
    public Cat(int height, int weight) {
        super();
        this.height = height;
        this.weight = weight;
    }
    public int getHeight() {
        return height;
    }
    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof Cat){
            Cat c = (Cat) o;
            if(this.getHeight()>c.getHeight()) return 1;
            else if(this.getHeight() < c.getHeight()) return -1;
            else return 0;
        }
        return -100;    //简单写法，如果o不是cat，表示出错；实际要抛异常
    }
    
    
    @Override
    public String toString() {
        return height + "|" + weight;
    }
}

Dog实现Comparable接口：

package com.cy.dp.strategy;

public class Dog implements Comparable{
    private int food;
    
    public Dog(int food) {
        super();
        this.food = food;
    }
    public int getFood() {
        return food;
    }
    public void setFood(int food) {
        this.food = food;
    }
    
    //对狗按照饭量大小进行排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        Dog d = (Dog) o;
        if(this.food > d.getFood()) return 1;
        else if(this.food < d.getFood()) return -1;
        else return 0;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Dog [food=" + food + "]";
    }
    
}

测试：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Cat a[] = {new Cat(5,5), new Cat(3,3), new Cat(1,1)};
        DataSorter.sort(a);
        DataSorter.p(a);
        
        Dog d[] = {new Dog(3), new Dog(1), new Dog(5), new Dog(4)};
        DataSorter.sort(d);
        DataSorter.p(d);
    }

}

输出

1|1 3|3 5|5 
Dog [food=1] Dog [food=3] Dog [food=4] Dog [food=5] 

现在DataSort类可以对任何实现Comparable的类进行排序了，但是上面还是存在问题：

当前比较猫的大小的时候，只是根据猫的height，假如哪天要根据猫的weight、或者胡子的长度，或者别的来比较大小呢？怎么办？

也就是说现在Cat等实现的compareTo方法只能有一种实现，当还有其他不确定的实现时，这时候该怎么设计？

3.实现Comparable接口的类，其compareTo方法，交给具体的比较策略，让它去实现；

而不是说我自己固定写死；

 

Comparator：

//比较器
public interface Comparator {
    
    int compare(Object o1, Object o2);
}

猫的高度比较器：

//两只猫之间根据高度比较大小的  比较器
public class CatHeightComparator implements Comparator {

    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        Cat c1 = (Cat) o1;
        Cat c2 = (Cat) o2;
        if(c1.getHeight()>c2.getHeight()) return 1;
        else if(c1.getHeight() < c2.getHeight()) return -1;
        else return 0;
    }
}

猫的重量比较器：

//两只猫之间根据重量比较大小的  比较器
public class CatWeightComparator implements Comparator {

    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        Cat c1 = (Cat) o1;
        Cat c2 = (Cat) o2;
        if(c1.getWeight()>c2.getWeight()) return -1;
        else if(c1.getWeight() < c2.getWeight()) return 1;
        else return 0;
    }

}

Cat类下面compareTo方法交给具体的比较器来实现：

package com.cy.dp.strategy;

public class Cat implements Comparable{
    private int height;
    private int weight;
    //默认是高度的比较器
    //private Comparator comparator = new CatHeightComparator();
    private Comparator comparator = new CatWeightComparator();
    
    public Cat(int height, int weight) {
        super();
        this.height = height;
        this.weight = weight;
    }
    public Comparator getComparator() {
        return comparator;
    }
    public void setComparator(Comparator comparator) {
        this.comparator = comparator;
    }
    public int getHeight() {
        return height;
    }
    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }
    
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        
        return comparator.compare(this, o);
    
    }
    
    
    @Override
    public String toString() {
        return height + "|" + weight;
    }
}

测试程序：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Cat a[] = {new Cat(5,5), new Cat(3,3), new Cat(1,1)};
        //Dog a[] = {new Dog(3), new Dog(1), new Dog(5), new Dog(4)};
        DataSorter.sort(a);
        DataSorter.p(a);
        
    }

}

输出：5|5 3|3 1|1 

4.看看JDK是怎么做的：我们使用jdk里面的Comparable接口、Comparator接口：

Cat：

package com.cy.dp.strategy;

public class Cat implements java.lang.Comparable<Cat>{
    private int height;
    private int weight;
    //默认是高度的比较器
    private java.util.Comparator<Cat> comparator = new CatHeightComparator();
    
    public Cat(int height, int weight) {
        super();
        this.height = height;
        this.weight = weight;
    }
    public java.util.Comparator<Cat> getComparator() {
        return comparator;
    }
    public void setComparator(java.util.Comparator<Cat> comparator) {
        this.comparator = comparator;
    }
    public int getHeight() {
        return height;
    }
    public void setHeight(int height) {
        this.height = height;
    }
    public int getWeight() {
        return weight;
    }
    public void setWeight(int weight) {
        this.weight = weight;
    }

    @Override
    public int compareTo(Cat o) {
        return comparator.compare(this, o);
    }
    
    @Override
    public String toString() {
        return height + "|" + weight;
    }
    
}

根据高度的比较器CatHeightComparator：

//两只猫之间根据高度比较大小的  比较器
public class CatHeightComparator implements java.util.Comparator<Cat> {

    @Override
    public int compare(Cat c1, Cat c2) {
        if(c1.getHeight()>c2.getHeight()) return 1;
        else if(c1.getHeight() < c2.getHeight()) return -1;
        else return 0;
    }
}

DataSort也改一下，就是使用java.lang.Comparable,其他不变：

package com.cy.dp.strategy;
import java.lang.Comparable;

public class DataSorter {
    
    /**
     * 冒泡排序法，排序任何类型，Object类型
     * 假设Object[]里面对象都实现了Comparable接口，都是可以比较大小的；
     * @param a
     */
    public static void sort(Object[] a) {
        Object temp;
        for(int i=a.length; i>0; i--){
            for(int j=0; j<i-1; j++){
                Comparable o1 = (Comparable)a[j];
                Comparable o2 = (Comparable)a[j+1];
                if(o1.compareTo(o2) > 0){
                    temp = a[j];
                    a[j] = a[j+1];
                    a[j+1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    public static void p(Object[] a) {
        for(int i=0; i<a.length; i++){
            System.out.print(a[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
    
    
}

测试代码：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Cat a[] = {new Cat(5,5), new Cat(3,3), new Cat(1,1)};
        //Dog a[] = {new Dog(3), new Dog(1), new Dog(5), new Dog(4)};
        DataSorter.sort(a);
        DataSorter.p(a);
        
    }

}

输出：1|1 3|3 5|5 

完美和JDK融合；基本模拟了JDK里面的Comparable接口和Comparator接口；

5.而且其实不用自己写DataSort，用Arrays就行了：

public static void main(String[] args) {
        Cat a[] = {new Cat(5,5), new Cat(3,3), new Cat(1,1)};
        //Dog a[] = {new Dog(3), new Dog(1), new Dog(5), new Dog(4)};
        //DataSorter.sort(a);
        
        java.util.Arrays.sort(a);　　//Arrays.sort(Object[] a)   注：a必须实现Comparable接口
        DataSorter.p(a);
    }

也可以：

public static void main(String[] args) {
        Cat a[] = {new Cat(5,5), new Cat(3,3), new Cat(1,1)};
        //Dog a[] = {new Dog(3), new Dog(1), new Dog(5), new Dog(4)};
        //DataSorter.sort(a);
        //java.util.Arrays.sort(a);
        
        java.util.Arrays.sort(a, new java.util.Comparator<Cat>(){
            @Override
            public int compare(Cat o1, Cat o2) {
                return o1.getHeight()>o2.getHeight()?1
                        :o1.getHeight()<o2.getHeight()?-1
                        :0;
            }
        });
        
        DataSorter.p(a);
    }

小结：

策略模式就是说，当我进行比较大小的时候，我定义一个策略的比较器，然后由具体的比较策略来决定谁大谁小；

使用例子，比如：

1.封装一下商场的打折策略；

　　周六打折，过年打折，两种加在一块就打折，等等。所以打折策略最好不要写死它，因为将来可能有不能确定的各种各样的打折策略；所以最好把打折策略定义成一个可以扩展的内容；这就是策略模式；

2.封装一下坦克的发射炮弹的策略；

　　有的时候打一发，有的时候打多发，等等，具体由我发射炮弹的策略决定；