模拟实现任务分配（模板模式）

在实际应用中有这样一个场景：有m台服务器，有n个任务，需要把这n个任务按一定策略分配给m台服务器来执行，请按以下要求实现该场景：
1、使用List列表代表服务器（列表中每个元素为一个IP地址）；
2、使用List列表代表任务（列表中每个元素为任务ID）；
3、分配的过程就是把IP地址与任务ID映射上的过程；
4、策略要支持多个，如按IP地址随机、按任务数量平分等，策略需要支持可扩展（扩展时不用修改已经实现好的策略）；

1、实体类定义：

//服务器实体类
public class Service {private String IP;private String serviceName;}//任务实体类
public class Task {private Integer taskId;private String taskName;
}

2、抽象父类定义（所有的策略实现都需要继承该类）

public abstract class AbstractTaskAllocation {/*** 具体的整个过程 在这里定义操作实现的步骤*/protected void doTaskAllocation(List<Service> serverList, List<Task> taskList) {// 1、准备阶段，可以进行一些数据初始化的操作this.preparation(serverList, taskList);// 2、把IP地址与任务ID映射上阶段Map<Object, String> serviceTaskMapping = this.setMapping(serverList, taskList);// 3、结果返回阶段this.getResult(serviceTaskMapping);}/*** 1、准备阶段*/public abstract void preparation(List<Service> serverList, List<Task> taskList);/*** 2、把IP地址与任务ID映射上阶段* * @param taskList* @param serverList*/public abstract Map<Object, String> setMapping(List<Service> serverList, List<Task> taskList);/*** 3、结果返回阶段，分配完后续处理*/public void getResult(Map<Object, String> serviceTaskMapping){// 分配状态查询for (Entry<Object, String> entrySet : serviceTaskMapping.entrySet()) {System.out.println("服务器IP: " + entrySet.getValue() + " === 任务ID: " + entrySet.getKey());}}
}

3、平均分配策略：

public class AverageTaskAllocation extends AbstractTaskAllocation {// 进行一些参数校验之类的@Overridepublic void preparation(List<Service> serverList, List<Task> taskList) {if (serverList == null || serverList.size() < 1) {System.out.println("没有可用的服务器！");}if (taskList == null || taskList.size() < 1) {System.out.println("暂无需要处理的任务！");}}// 设置服务器和任务之间的隐射关系@Overridepublic Map<Object, String> setMapping(List<Service> serverList, List<Task> taskList) {// map key_value 的形式存储服务器和任务的映射关系 id : ip//Map<Object, String> serviceTaskMapping = new HashMap<Object, String>();Map<Object, String> serviceTaskMapping = new TreeMap<>();// 任务平均分配 参考HashMap 的分配原理int serverCount = serverList.size();for (int i = 0; i < taskList.size(); i++) {int taskAddress = i % serverCount;serviceTaskMapping.put(taskList.get(i).getTaskId(), serverList.get(taskAddress).getIP());//serviceTaskMapping.put(taskList.get(i).getTaskName(), serverList.get(taskAddress).getServiceName());}return serviceTaskMapping;}/*@Overridepublic void getResult(Map<Object, String> serviceTaskMapping) {// 分配状态查询for (Entry<Object, String> entrySet : serviceTaskMapping.entrySet()) {System.out.println("服务器IP: " + entrySet.getValue() + " === 任务ID: " + entrySet.getKey());}}*/
}

4、随机分配策略：

public class RandomTaskAllocation extends AbstractTaskAllocation {// 进行一些参数校验之类的@Overridepublic void preparation(List<Service> serverList, List<Task> taskList) {if (serverList == null || serverList.size() < 1) {System.out.println("没有可用的服务器！");}if (taskList == null || taskList.size() < 1) {System.out.println("暂无需要处理的任务！");}}// 设置服务器和任务之间的隐射关系@Overridepublic Map<Object, String> setMapping(List<Service> serverList, List<Task> taskList) {// map key_value 的形式存储服务器和任务的映射关系 id : ipMap<Object, String> serviceTaskMapping = new HashMap<Object, String>();// 设置的是随机事件 0或者1 各50%，保证随机分配性// 服务器的数量，就是任务分配的概率int serverCount = serverList.size();Random r = new Random();for (int i = 0; i < taskList.size(); i++) {Integer serverId = r.nextInt(serverCount);serviceTaskMapping.put(taskList.get(i).getTaskId(), serverList.get(serverId).getIP());}return serviceTaskMapping;}@Overridepublic void getResult(Map<Object, String> serviceTaskMapping) {// 可以覆盖父类，进行一些子类特殊操作}
}

5、测试类：

public class TaskAllocationTest {public static void main(String[] args) {List<Service> serverList = new ArrayList<>();List<Task> taskList = new ArrayList<>();// 添加服务器for (int i = 1; i < 11; i++) {Service service = new Service();service.setIP("10.1.10.3" + i);service.setServiceName("我是第"+i+"台服务器");serverList.add(service);}// 添加任务for (int i = 0; i < 500; i++) {Task task = new Task();task.setTaskId(i + 1);task.setTaskName("我是第"+i+"个任务");taskList.add(task);}// 随机分配策略：AbstractTaskAllocation randomTaskAllocation = new RandomTaskAllocation();randomTaskAllocation.doTaskAllocation(serverList, taskList);// 平均分配任务策略AbstractTaskAllocation averageTaskAllocation = new AverageTaskAllocation();averageTaskAllocation.doTaskAllocation(serverList, taskList);}
}

6、模板模式要点（不熟悉可以去看设计模式那节）

模版方法定义了算法的步骤，把这些步骤的实现延迟到了子类。
模版方法模式为我们提供了一种代码复用的重要技巧。
模版方法的抽象类可以定义具体方法、抽象方法和钩子。
抽象方法由子类实现。
为了防止子类改变模版方法中的算法，可以将模版方法声明为final
模版方法和策略模式都封装了算法，一个用组合（策略模式），一个用继承（模版方法）。

每天努力一点，每天都在进步。

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