【精通函数式编程】(二)代码的行为参数化传递

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小明的混沌之路 发表于 2022/07/31 13:44:58 2022/07/31
【摘要】 在我们平时的工作中,我们的需求是不断变化的,这个接口怎么设计更通用一些呢?


前言:

📫 作者简介:小明 java 问道之路,专注于研究计算机底层,就职于金融公司后端高级工程师,擅长交易领域的高安全/可用/并发/性能的设计和架构📫

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本文导读

​在我们平时的工作中,我们的需求是不断变化的,比如一个实现一个清算的函数settlement() 时,需要支持我们使用银行卡、信用卡、红包等等不同的支付方式的结算,如果我们使用了一种新的支付工具,例如给特定用户免单的时候,这个接口怎么设计更通用一些呢?

一、行为参数化你真的没用过吗?

行为参数化是一个设计模式,扩展性会比直接写业务代码要好很多,这种模式或许你是用过的,例如对List排序,筛选,或者执行一个Thread,但是如果不用lambda表达式,这种写法上面是非常复杂的

    // Comparator排序
    list.sort(new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o1.compareTo(o2);
        }
    });

    // 用 Runnable 使用Java线程
    Thread d = new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
        }
    });

二、行为参数化应用和外观模式的关系

下面以一个结算接口为例子,什么是行为参数化,首先定义一个接口和四个实现类,Facade Pattern又叫外观模式,这么做的目的是提供了一个统一的接口,提供了一个统一的接口,用来访问子类中的一群接口,属于结构性设计模式。

​外观模式结构图

public interface SettlementService {
    // 这是一个结算的接口
    CouponInfo settlement();
}

/**
 * 这是四个实现类
 */
class PlatformCouponSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算平台券");
        System.out.println("落库");
        return new CouponInfo();
    }
}
class DiscountSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算跨店铺满减");
        System.out.println("落库");
        return new CouponInfo();
    }
}
class MerchantCouponSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算商家券1");
        System.out.println("落库");
        return null;
    }
}
class FreeSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算免单福利1");
        System.out.println("落库");
        return null;
    }
}

然后我们,通过行为参数化,传递(使用)代码,通过传递不同的代码,下面是最简单的行为参数化,但是这样的代码很不好,也没有什么扩展性,我们逐步看应该写成什么样子

    public static void main(String[] args) {
        // 最简单的行为参数化, 但是这样的代码很不好,也没有什么扩展性
        CouponInfo a = settlement(new ArrayList<>(), new DiscountSettlementServiceImpl());
        CouponInfo b = settlement(new ArrayList<>(), new PlatformCouponSettlementServiceImpl());
        // 执行结果为:结算跨店铺满减 结算平台券
    }
    CouponInfo settlement(List<OrderInfo> orderList, SettlementService settlementService) {
        return settlementService.settlement();
    }


三、行为参数化(匿名内部类、Lambda表达式)

匿名类和普通的类类似,但是匿名类顾名思义不需要声明class的名字,注:匿名类原理:编译时,Java编译器会生成 匿名类所在方法()所在类的class文件(test.class),也会生成 匿名类 自己的class文件(例如foo$1.class)。由于是两个文件, 匿名内部类 无法访问当前类对象 .class文件中的某方法的局部变量。所以在新建匿名 Java编译器(JVM)索性将 变量复制一份

public static void main(String[] args) {
    // 匿名内部类的方式
    CouponInfo c = function.settlement(orderList, new SettlementService() {
        @Override
        public CouponInfo settlement() {
            System.out.println("结算商家券");
            return new CouponInfo();
        }
    });

    // lambda表达式写法
    CouponInfo d = function.settlement(orderList, () -> {
        System.out.println("结算免单福利");
        return new CouponInfo();
    });
}

CouponInfo settlement(List<OrderInfo> orderList, SettlementService settlementService) {
    return settlementService.settlement();
}

匿名内部类,实际上并不很好用,一般很笨拙和创建一个类没什么太大区别,二是变量名往往和外面的一样容易混淆,而Lambda表达式重写之后就很简洁

四、行为参数化实战(写一个调用结算的接口)

真正实战一个接口都是几千行代码,我们这里取调用入口的部分,实现统一用System.out.println()代替,首先需要一个调用的方法,下面代码的settlement()方法,作为入口,settlement方法中使用工厂模式(如果是生产代码推荐 配置化+工厂模式,如果上下线某种优惠,不需要改代码),逐一遍历每种优惠,进行结算

工厂模式类图

​工厂模式类图

Consumer是一个函数式接口,具体的使用场景就是可以提前记录我们的某些操作,然后在后面再去执行,比如说:当我们在a方法中,需要把某些参数赋值给一个Integer类型的对象,而该对象只有在b方法才能赋值,那么我们可以在a方法中使用consumer记录我们要执行的操作,再把consumer作为参数传递到b方法执行

    // 交易链路调用结算接口
    List<CouponInfo> settlement = settlement(orderList);

    /**
     * 结算方法入口,使用ccList遍历每个优惠类型settlementService,settlement方法参数使用lambda表达式做行为参数化
     */
    List<CouponInfo> settlement(List<OrderInfo> orderList) {
        List<CouponInfo> couponInfos = new ArrayList<>();
        // 注:ccList可以是一个bean,可以是一个工厂
        for (SettlementService settlementService : new SettlementServiceFactory().createSettlementService())
            couponInfos.add(settlementService.settlement(orderList, 
                    couponInfo -> {System.out.println("落库"); }));
        return couponInfos;
    }

// 静态工厂
class SettlementServiceFactory {
    static List<SettlementService> ccList = new ArrayList<>();
    public SettlementServiceFactory() {
        ccList.add(new PlatformCouponSettlementServiceImpl());
        ccList.add(new DiscountSettlementServiceImpl());
    }
    public List<SettlementService> createSettlementService() {
        return ccList;
    }
}

/**
 * 这是几个实现类
 */
class PlatformCouponSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement(List<OrderInfo> orderList, Consumer<CouponInfo> consumer) {
        CouponInfo couponInfo = new CouponInfo();
        System.out.println("结算平台券");
        consumer.accept(couponInfo);
        return couponInfo;
    }
}
class DiscountSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement(List<OrderInfo> orderList, Consumer<CouponInfo> consumer) {
        CouponInfo couponInfo = new CouponInfo();
        System.out.println("结算跨店铺满减");
        consumer.accept(couponInfo);
        return couponInfo;
    }
}

​五、回过头看之前的行为参数化,怎么改进?

        // Comparator排序
        list.sort((o1, o2) -> o1.compareTo(o2));
        list.sort(Integer::compareTo);

        // 用 Runnable 使用Java线程
        Thread d1 = new Thread(() -> {});

小结

代码的行为参数化传递是一种新的代码模式,我们之前可能使用匿名内部类的时候用过,但是现在有更加简介的方式,文章通过普通传对象、匿名内部类、Lambda表达式几种行为参数化做对比,说明java8中有更加简介的方式实现行为参数化,最后通过一个接口实战运用学到的lambda表达式的行为参数化


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