设计模式之--策略模式及其在JDK中的应用-原创手记-慕课网

前言：本文主要介绍设计模式中的策略模式，准备按照以下几个方面展开：

什么是策略模式
策略模式结构和UML图
策略模式在JDK中的应用

一、什么是策略模式以及策略模式功能

1.1 为什么需要策略模式？

1）完成一项任务，往往可以有多种不同的方式，每一种方式称为一个策略，我们可以根据环境或者条件的不同选择不同的策略来完成该项任务。
2）在软件系统中，很多算法可以实现某一功能，比如查找、排序。这里以查找算法为例说明，如果我们需要提供多种查找算法，可以将这些算法写在一个类中，在该类中提供多个方法，每一个方法对应一个具体的查找算法；当然也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中，通过if…else…等条件判断语句来进行选择。但是这两种实现方式有个弊端，如果需要增加一种新的查找算法，需要修改封装算法类的源代码；更换查找算法，也需要修改客户端调用代码。维护起来比较困难。
3）除了提供专门的查找算法类之外，还可以在客户端程序中直接包含算法代码，这种做法更不可取，将导致客户端程序庞大而且难以维护，如果存在大量可供选择的算法时问题将变得更加严重。（这里的在客户端中包含算法代码的意思就好比我们在包含main函数的类里去实现算法，而不专门提供封装算法的类）
4）为了解决这些问题，可以定义一些独立的类来封装不同的算法，每一个类封装一个具体的算法，在这里，每一个封装算法的类我们都可以称之为策略(Strategy)，为了保证这些策略的一致性，一般会用一个抽象的策略类来做算法的定义，而具体每种算法则对应于一个具体策略类。

1.2 什么是策略模式？

策略模式(Strategy Pattern)：定义一系列算法，将每一个算法封装起来，并让它们可以相互替换。策略模式让算法独立于使用它的客户而变化。

二、策略模式结构和UML图

2.1 策略模式结构

策略模式包含如下角色：

Context: 环境类
Strategy: 抽象策略类
ConcreteStrategy: 具体策略类

其中Context类持有Strategy的引用，ConcreteStrategy实现Strategy接口。

2.2 策略模式UML图

webp

image.png

2.3 策略模式Demo

以上面说的排序算法的选择为例，写一个Demo。

首先定义抽象策略类AbstractSort

public interface AbstractSort {    void sort();
}

然后定义具体策略类ConcreteSort1,ConcreteSort2,ConcreteSort3

public class ConcreteSort1 implements AbstractSort {    @Override
    public void sort() {
        System.out.println("使用快速排序");
    }

}

public class ConcreteSort2 implements AbstractSort {    @Override
    public void sort() {
        System.out.println("使用归并排序");
    }

}

public class ConcreteSort3 implements AbstractSort {    @Override
    public void sort() {
        System.out.println("使用堆排序");
    }

}

接着定义Context环境类

public class Context {    public AbstractSort method;    public Context(AbstractSort abstractSort) {        this.method = abstractSort;
    }    public void contextSort() {
        method.sort();
    }
}

最后定义客户端类Main

public class Main {    public static void main(String[] args) {        //传入不同的具体策略即可
        Context context = new Context(new ConcreteSort2());
        context.contextSort();

    }

}

三、策略模式在JDK中的应用

3.1 比较器Comparator

在Java的集合框架中，经常需要通过构造方法传入一个比较器Comparator，或者创建比较器传入Collections的静态方法中作为方法参数，进行比较排序等，使用的是策略模式。

在该比较架构中，Comparator就是一个抽象的策略；一个类实现该结构，并实现里面的compare方法，该类成为具体策略类；Collections类就是环境角色，他将集合的比较封装成静态方法对外提供api。

3.2 ThreadPoolExecutor中的四种拒绝策略

在创建线程池时，需要传入拒绝策略，当创建新线程使当前运行的线程数超过maximumPoolSize时，将会使用传入的拒绝策略进行处理。

AbortPolicy：直接抛出异常。
CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务。
DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。
DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。

作者：小北觅
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