使用策略模式（Strategy）实现多关键字排序

“策略模式”的出现，是为了提供一套相互之间可灵活替换的算法，在不影响上层接口的情况下，用户可以自由选择不同的算法完成逻辑。

策略模式的UML示意图如下：<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

 

<?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"><stroke joinstyle="miter"></stroke><formulas><f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></f><f eqn="sum @0 1 0"></f><f eqn="sum 0 0 @1"></f><f eqn="prod @2 1 2"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @0 0 1"></f><f eqn="prod @6 1 2"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></f><f eqn="sum @8 21600 0"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @10 21600 0"></f></formulas><path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"></path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></shapetype>

 

其中算法的模型接口在“抽象策略”中定义，各具象策略实现不同的策略。“消费API”就是调用不同算法的类，在其内部根据不同需要选择不同的算法。有时需要将具象策略实例化后再传给其它类，这时可以使用“简单工厂”（Simple Factory）或“工厂方法”（Factory Method）生成所需的具象策略。下面就以我正在做的一个项目，简化一下后说明一下策略模式的使用。

该项目是一个小型的商业网站，逻辑层由Servlet实现。用户有一个需求，需要从数据库调出商品信息后能够对记录按名称（name）、规格（standard）、价格（price）和注册日期（register date）进行排序。虽然可以考虑按不同的排序关键字使用不同的sql语句（即不同的order by）查询数据库。但这样做的网络数据流量太大，每次需要从数据库完整地取回一个数据集（ResultSet），所以我选择了将数据集一次取到客户端的一个List中，然后在客户端按不同的关键字对List进行排序。

java.util.Collections类中有一个public static void sort(List list, Comparator comparator)的方法，可以按照不同的Comparator对象对list进行排序，它使用的是快速排序，所以效率非常高。而java.util.Comparator是一个接口：

 

package java.util;

public abstract interface Comparator {
  boolean equals(Object object);

  int compare(Object object, Object object1);
}

 

其中和排序有关的是compare方法，它返回一个整数，若第一个参数比第二个参数“大”，则返回一个正数，若“小”则返回一个负数，若“相等”则返回0，这里的“大”、“小”、“相等”是由compare方法具体实现定义的一种比较标准。由这个方法不禁想到C语言中qsort函数中使用的函数指针int *compare(*,*)，JAVA中之所以没有函数指针，就是用接口取代了（更详细的介绍见《Effective Java》中第22条“用类和接口来代替函数指针”）。

很明显，Comparator接口就是我们的“抽象策略”，sort方法就是我们的“消费API”，而不同的“具象策略”就是我们从Comparator接口实现的根据不同关键字排序的类。

整个排序模型的UML图如下，其中为了作图方便，我从Comparator继承了一个接口ItemComparator，根据不同的关键字从ItemComparator接口泛化了NameComparator类，PriceComparator类，RegisterDateComparator类和StandardComparator类。实际运用中不需要这个接口，四个类可以直接从Comparator泛化。ItemBean是一个封装了商品信息的bean，List中存放的就是这些bean。ItemSort和ItemComparator以及四个具体类实现了“简单工厂”模式，并封装了sort方法。

 

 

    下面是具体的代码（

StandardComparator类的代码与NameComparator类的代码大同小异，在这里不列出）：

 

NameComparator类：

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

public class NameComparator implements ItemComparator{
  NameComparator(){}  // 将构造器封装，包外的类欲得到Comparator实例只能通过简单工厂

  public int compare(Object o1,Object o2){
    String name1=((ItemBean)o1).getName();
    String name2=((ItemBean)o2).getName();

    return name1.compareTo(name2);  // 调用String的CompareTo方法
  }
}

 

PriceComparator类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

public class PriceComparator implements ItemComparator{
  PriceComparator(){}

  public int compare(Object o1,Object o2){
    Double price1=new Double(((ItemBean)o1).getPrice());
    Double price2=new Double(((ItemBean)o2).getPrice());

    return price1.compareTo(price2);  // 调用Double的CompareTo方法
  }
}

 

RegisterDateComparator类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

import java.util.*;

public class RegisterDateComparator implements ItemComparator{
  RegisterDateComparator(){}

  public int compare(Object o1,Object o2){
    Date date1=((ItemBean)o1).getRegisterDate();
    Date date2=((ItemBean)o2).getRegisterDate();

    return date1.compareTo(date2);  // 调用Date的CompareTo方法
  }
}

 

ItemSort类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

import java.util.*;

public class ItemSort{
  public static List sort(List items,ItemComparator c){
    Collections.sort(items,c);
    return items;
  }

  public static final ItemComparator NAME=new NameComparator();  // 简单工厂

  public static final ItemComparator PRICE=new PriceComparator();

  public static final ItemComparator STANDARD=new StandardComparator();

  public static final ItemComparator REG_DATE=new RegisterDateComparator();
}

 

TestItemSort类

 

package com.lim.designpatterns.strategy;

import java.util.*;

public class TestItemSort{
  public static void main(String[] args){
    List items=new ArrayList();
    // 向List添加条目

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.NAME);  // 按名称排序

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.PRICE);  // 按价格排序

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.REG_DATE);  // 按注册日期排序

    items=ItemSort.sort(items,ItemSort.STANDARD);  // 按规格排序
  }
}