第21条:用函数对象表示策略

有些语言支持函数指针(function pointer)、代理(delegate)、lambda表达式(lambda expression),或者支持类似的机制,允许程序把“调用特殊函数的能力”存储起来并传递这种能力。这种机制通常用于允许函数的调用者通过传入第二个函数,来指定自己的行为。

Java中没有提供函数指针,但是可以用对象引用实现同样的功能。调用对象上的方法通常是执行该对象(that object)上的某项操作。然而,我们也可能定义这样一种对象,它的方法执行其它对象(other object)(这些对象被显示传递给这些方法)上的操作。如果一个类仅仅导出这样的一个方法,它的实例实际上就等同于一个指向该方法的指针。这样的实例被称为函数对象(function object)。例如考虑下面的类:

1 public class StringLengthComparator {
2     public int compare(String s1,String s2) {
3         return s1.length() - s2.length();
4     }
5 }

这个类导出一个带两个字符串参数的方法,这个方法是一个比较器,它根据长度来给字符串排序,而不是根据更常用的字典顺序。指向StringLengthComparator对象的引用可以被当做是一个指向该比较器的“函数指针(function pointer)”,可以在任意一对字符串上被调用。换句话说,StringLengthComparator实例就是用于字符串比较操作的具体策略(concrete strategy)。

作为典型的具体策略类,StringLengthComparator类是无状态的(stateless):它没有域,所以这个类的所有实例在功能上都是相互等价的。因此,它作为一个Singleton是非常合适的,可以节省不必要的对象创建开销:

1 public class StringLengthComparator {
2     private StringLengthComparator() {};
3     public static final StringLengthComparator INSTANCE =
4             new StringLengthComparator();
5     public int compare(String s1,String s2) {
6         return s1.length() - s2.length();
7     }
8 }

为了把StringLengthComparator实例传递给方法,需要适当的参数类型。使用StringLengthComparator并不好,因为客户端将无法传递任何其他的比较策略。相反,我们要定义一个Comparator接口,并修改StringLengthComparator来实现这个接口。换句话说,我们在设计具体的策略类时,还需要定义一个策略接口(strategy interface),如下所示:

1 public interface Comparator<T> {
2     public int compare(T t1,T t2);
3 }

Comparator接口的这个定义也出现在java.util包中。Comparator接口是泛型的,因此它适合作为除字符串之外的其它对象的比较器,它的compare方法的两个参数类型为T(它正常的类型参数),而不是String。只要声明前面所示的StringLengthComparator类要这么做,就可以用它实现Comparator<String>接口:

1 public class StringLengthComparator implements Comparator<String>{
2     private StringLengthComparator() {};
3     public static final StringLengthComparator INSTANCE =
4             new StringLengthComparator();
5     public int compare(String s1,String s2) {
6         return s1.length() - s2.length();
7     }
8 }

具体的策略类往往使用匿名类声明,下面的语句根据长度对一个字符串数组进行排序:

 1 String[] stringArray = new String[] {"remotes","result"};
 2 Arrays.sort(stringArray, new Comparator<String>() {
 3     @Override
 4     public int compare(String s1, String s2) {
 5         return s1.length() - s2.length();
 6     }
 7 });
 8 for (String string : stringArray) {
 9     System.out.println(string);
10 }

运行结果:

result
remotes

但是注意,以这种方式使用匿名类时,将会在每次执行调用的时候创建一个新的实例,如果它被重复执行,考虑将函数对象存储到一个私有的静态final域中,并重用它,这样做的好处是,可以为这个函数对象取一个有意义的域名称。

因为策略接口被用作所有具体策略实例的类型,所以我们并不需要为了导出具体策略,而把具体策略做成公有的。相反,“宿主类(host class)”还可以导出公有的静态域(或者静态工厂方法),其类型为策略接口,具体的策略接口类可以是宿主类的私有嵌套类。下面的例子使用静态成员类,而不是匿名类,以便允许具体的策略类实现第二个接口Serializable:

 1 class Host{
 2     private static class StrLenCmp implements Comparator<String>,Serializable{
 3         @Override
 4         public int compare(String t1, String t2) {
 5             return t1.length() - t2.length();
 6         }
 7     }
 8     public static final Comparator<String> STRING_LENGTH_COMPARATOR =
 9             new StrLenCmp();
10 }

String类利用这种模式,通过它的CASE_INSENSITIVE_ORDER域,导出一个不区分大小写的字符串比较器。

简而言之,函数指针的主要用途就是实现策略(strategy)模式。为了在Java中实现这种模式,要声明一个接口来表示该策略,并且为每个具体策略声明一个实现了该接口的类。当一个具体策略只被使用一次时,通常使用匿名类来声明和实例化这个具体策略模类。当一个具体策略是设计用来重复使用的时候,它的类通常就要被实现为私有的静态成员类,并通过公有的静态final域被导出,其类型为该策略接口。

原文地址:https://www.cnblogs.com/remote/p/10121602.html

时间: 2024-10-26 21:49:04

第21条:用函数对象表示策略的相关文章

EffectiveJava——用函数对象表示策略

有些语言支持函数指针.代理.lambda表达式,或者支持类似的机制,允许程序把“调用特殊函数的能力”储存起来并传递这种能力.这种机制通常用于允许函数的调用者通过传入第二个函数,来指定自己的行为.比较器函数有两个参数,都是指向元素的指针.如果第一个参数所指的元素小于第二个参数所指的元素,则返回一个负整数:如果两个元素相等则返回零:如果第一个参数所指的元素大雨第二个,则返回一个正整数.通过传递不同的比较器函数,就可以获得各种不同的排列顺序.这正是策略模式的一个例子.比较器函数代表一种为元素排列的策略

Effective Java学习--第21条:用函数对象表示策略

搞ACM大多数是使用C++,用java开发后总感觉对数据处理及输入输出控制不适应,仔细一想,其实是java没有指针的锅.在C++中,如果要实现结构体的自定义排序是非常简单的. #include <algorithm> #include <iostream> #include <cstdio> #include <cstdlib> #include <cstring> #include <cmath> #include <vect

[Effective JavaScript 笔记]第28条:不要信赖函数对象的toString方法

js函数有一个非凡的特性,即将其源代码重现为字符串的能力. (function(x){ return x+1 }).toString();//"function (x){ return x+1}" 反射获取函数源代码的功能很强大,使用函数对象的toString方法有严重的局限性.toString方法的局限性ECMAScript标准对函数对象的toString方法的返回结果(即该字符串)并没有任何要求.这意味着不同的js引擎将产生不同的字符串,甚至产生的字符串与该函数并不相关. 如果函数

C++ 函数对象

1.考虑下面的需求,从集合中找到一个与当前Student相等的学生,如下:int main(int argc, char* argv[]){ Student s1(20,"Andy"); Student s2(23,"Bill"); Student s3(28,"Caroline"); Student s4(27,"David"); Student s5(21,"Eric"); vector<Stud

C++ 理解函数对象与lambda表达式

参考<21天学通C++>第21与第22章节,对函数对象进行介绍,同时通过lambda表达式这一匿名函数对象的简洁方式加深对函数对象的理解.本篇博文的主要内容是: (1) 函数对象的概念: (2) 将函数对象用作谓词: (3) 如何使用函数对象实现一元.二元谓词: (4) 如何编写lambda表达式: (5) 如何将lambda表达式用作谓词: (6) 如何编写可存储和可操作状态的lambda表达式. 一. 函数对象 1. 函数对象的概念和种类 函数对象是C++实体,从概念上讲,函数对象是用作函

CakePHP程序员必须知道的21条技巧

这篇文章可以说是CakePHP 教程中最经典的了.虽然不是完整的手把手系列, 但作者将自己使用CakePHP 的经验总结了21条,这些尤其是对新手十分有用. 翻译时故意保留了一些CakePHP 中特有的词语没有翻译, 如controller.model等.相信学过CakePHP 的人应该马 这篇文章可以说是CakePHP 教程中最经典的了.虽然不是完整的手把手系列, 但作者将自己使用CakePHP 的经验总结了21条,这些尤其是对新手十分有用. 翻译时故意保留了一些CakePHP 中特有的词语没

11、函数对象、函数的嵌套、名称空间与作用域

一.函数对象 函数对象,函数是第一类对象,即函数可以当做数据传递 具体特点: 1.可以被引用: 1 def foo(): 2 print('from foo') 3 4 func=foo 5 6 print(foo) 7 print(func) 8 func() 2.可以当作参数传递 1 def foo(): 2 print('from foo') 3 4 def bar(func): 5 print(func) 6 func() 7 8 bar(foo) 3.返回值可以是函数 1 def fo

【C++】C++问题——类模板分离编译、函数对象、智能指针

C++类模板的分离编译 过去很多类模板都是整个类连同实现都放在一个头文件里,像STL库就是遵循这样的策略来实现类模板的.现在的标准正试图矫正这种局面. 在实现中又许多函数模板.这意味着每个函数都必须包含模板声明,并且在使用作用域操作符的时候,类的名称必须通过模板变量来实例化. 比如一个operator=的代码: template <typename Object> const MemoryCell <Object> & MemoryCell<Object>::o

重构改善既有代码设计--重构手法08:Replace Method with Method Object (以函数对象取代函数)

你有一个大型函数,其中对局部变量的使用,使你无法釆用 Extract Method. 将这个函数放进一个单独对象中,如此一来局部变量就成了对象内的值域(field) 然后你可以在同一个对象中将这个大型函数分解为数个小型函数. class Order... double price() { double primaryBasePrice; double secondaryBasePrice; double tertiaryBasePrice; // long computation; ... }