设计模式之策略模式，及Comparable和Comparator接口

策略模式

策略（Strategy）模式的定义：该模式定义了一系列算法，并将每个算法封装起来，使它们可以相互替换，且算法的变化不会影响使用算法的客户。策略模式属于对象行为模式，它通过对算法进行封装，把使用算法的责任和算法的实现分割开来，并委派给不同的对象对这些算法进行管理。

策略模式的主要优点如下:

多重条件语句不易维护，而使用策略模式可以避免使用多重条件语句，如 if...else 语句、switch...case 语句。
策略模式提供了一系列的可供重用的算法族，恰当使用继承可以把算法族的公共代码转移到父类里面，从而避免重复的代码。
策略模式可以提供相同行为的不同实现，客户可以根据不同时间或空间要求选择不同的。
策略模式提供了对开闭原则的完美支持，可以在不修改原代码的情况下，灵活增加新算法。
策略模式把算法的使用放到环境类中，而算法的实现移到具体策略类中，实现了二者的分离。

其主要缺点如下：

客户端必须理解所有策略算法的区别，以便适时选择恰当的算法类。
策略模式造成很多的策略类，增加维护难度。

策略模式的主要角色如下：

抽象策略（Strategy）类：定义了一个公共接口，各种不同的算法以不同的方式实现这个接口，环境角色使用这个接口调用不同的算法，一般使用接口或抽象类实现。
具体策略（Concrete Strategy）类：实现了抽象策略定义的接口，提供具体的算法实现。
环境（Context）类：持有一个策略类的引用，最终给客户端调用。

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Comparable

当我们要对一个对象（非基础数据类型）进行排序时，发现由于对象和对象之间不能直接比较，所以需要实现含有一个compareTo方法的Comparable接口。

在java中接口comparable使我们经常要接触到的，比如对集合或者数组进行排序，我们经常使用到Arrays.sort()或者Collections.sort().当集合中的对象是自定义的对象时，我们有两种方法能够使排序方法应用到自定义对象的集合（数组）中。

public interface Comparable<T> {
    int compareTo(T target);
}

public class Dog implements Comparable<Dog> {

    int food;

    public Dog(int food) {
        this.food = food;
    }

    @Override
    public int compareTo(Dog d) {
        if(this.food < d.food) return -1;
        else if(this.food > d.food) return 1;
        else return 0;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "food=" + food +
                '}';
    }
}

public class Cat implements Comparable<Cat> {
    int weight, height;

    public Cat(int weight, int height) {
        this.weight = weight;
        this.height = height;
    }

    public int compareTo(Cat c) {

        if(this.weight < c.weight) return -1;
        else if(this.weight > c.weight) return 1;
        else return 0;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Cat{" +
                "weight=" + weight +
                ", height=" + height +
                '}';
    }
}

Comparator

但是随着对象越发复杂，人们发现，如果仅仅是使用实现Comparable接口中compareTo方法，只能实现一种比较，比如Cat有weight和height两个属性，有的时候我想根据weight排序，有的时候我却想根据height排序，那应该怎么办呢？

这个时候使用Comparable接口的方式已经失效啦！

Comparator接口的方式，其实相当于把compareTo方法抽象提取出来，根据需要再具体实现，实现Comparator接口只需要实现compare方法，排序时，只需要把对应的Comparator实现类传进去即可。

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);

    default void m() {
        System.out.println("m");
    }
}

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;
    }
}

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;
    }
}

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;
    }
}