Java源码分析 - 策略模式在Java集合框架实现代码中的体现

发表于 2011-10-17 更新于 2020-09-20 分类于 Java基础

在Java的集合框架中，构造Map或者Set时传入Comparator比较器，或者创建比较器传入Collections类的静态方法中作为方法的参数为Collection排序时，都使用到了策略模式。

下面就以创建比较器传入Collections类的静态方法为例说明，下面是简单的调用代码：

LinkedList list = new LinkedList();
list.add("arthinking");
list.add("Jason");
list.add("X");
//创建一个逆序的比较器
Comparator r = Collections.reverseOrder();
//通过逆序的比较器进行排序
Collections.sort(list,r);

使用Collections.reverseOrder()方法床架一个比较器之后，再调用Collections.sort(list, r)把比较器传入该方法中进行排序，下面就看一下sort(list, r)中的代码：

public static void sort(List list, Comparator<? super T> c) {
Object[] a = list.toArray();
Arrays.sort(a, (Comparator)c);
ListIterator i = list.listIterator();
for (int j=0; j<a.length; j++) {
i.next();
i.set(a[j]);
}
}

Arrays.sort(a, (Comparator)c);这句继续把比较器传入处理，下面是Arrays.sort(a, (Comparator)c)的具体操作：

public static void sort(T[] a, Comparator<? super T> c) {
T[] aux = (T[])a.clone();
if (c==null)
mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);
else
mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c);
}

这里又调用了mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0, c);继续传递比较器，再跟进去，发现如下执行代码：

private static void mergeSort(Object[] src,
Object[] dest,
int low, int high, int off,
Comparator c) {
int length = high - low;

// Insertion sort on smallest arrays
if (length < INSERTIONSORT_THRESHOLD) {
    for (int i=low; i<high; i++)
	for (int j=i; j>low && c.compare(dest[j-1], dest[j])>0; j--)
	    swap(dest, j, j-1);
    return;
}

    // Recursively sort halves of dest into src
    int destLow  = low;
    int destHigh = high;
    low  += off;
    high += off;
    int mid = (low + high) >>> 1;
    mergeSort(dest, src, low, mid, -off, c);
    mergeSort(dest, src, mid, high, -off, c);

    // If list is already sorted, just copy from src to dest.  This is an
    // optimization that results in faster sorts for nearly ordered lists.
    if (c.compare(src[mid-1], src[mid]) <= 0) {
       System.arraycopy(src, low, dest, destLow, length);
       return;
    }

    // Merge sorted halves (now in src) into dest
    for(int i = destLow, p = low, q = mid; i < destHigh; i++) {
        if (q >= high || p < mid && c.compare(src[p], src[q]) <= 0)
            dest[i] = src[p++];
        else
            dest[i] = src[q++];
    }

}

这段代码有点复杂，我们跳出其中使用到比较器的代码分析：

c.compare(dest[j-1], dest[j])>0;

这里的compare方法在Comparator接口中也有定义：

public interface Comparator {
int compare(T o1, T o2);
}

由于这里使用泛型实现了Comparator，所以实际执行时，会根据比较器的具体实现类调用到实现代码，也就是上面创建的逆序比较器的compare方法，其实现如下：

public int compare(Comparable

从上面的跟踪代码执行流程，可以得出：

抽象策略角色类为：Comparator接口真实策略角色类为：ReverseComparator 我们在这里传入不同的比较器就会得到不同的排序的执行方法了：

Collections.sort(list,r);