函數(shù)式編程是如何提升代碼的擴(kuò)展性

軟件的發(fā)展大致經(jīng)歷三個(gè)階段

• 第一階段(20世紀(jì)40年代中期到50年代中期)，主要是科學(xué)與工程計(jì)算，處理對(duì)象為數(shù)值數(shù)據(jù)，以個(gè)體方式使用機(jī)器（或匯編）語(yǔ)言編制程序

• 第二階段（20世紀(jì)50年代中期到60年代后期），從高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言出現(xiàn)到軟件工程提出以前。這個(gè)階段研究對(duì)象增加了并發(fā)程序，并著重研究高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編譯程序、操作系統(tǒng)以及各種支撐軟件和應(yīng)用軟件

• 第三階段（20世紀(jì)60年代后期軟件工程提出以來(lái)），由于大型軟件的開(kāi)發(fā)耗時(shí)耗力，任務(wù)重，需要采用合作的方式才能完成，所以引入軟件工程的理念來(lái)管理項(xiàng)目。

從工程學(xué)角度來(lái)講，我們常說(shuō)的軟件工程一般采用面向?qū)ο缶幊?，差別在與使用的編程語(yǔ)言不同，有人習(xí)慣用java，有人喜歡C#，各有各的特色，除了語(yǔ)法上略有差異，其本質(zhì)都差不多，所以你可能會(huì)經(jīng)常聽(tīng)到有人說(shuō)，只要你精通了一門(mén)語(yǔ)言，再學(xué)習(xí)其他語(yǔ)言，會(huì)感覺(jué)如有神助，基本也是這個(gè)道理。

面向?qū)ο缶幊?/strong>

首先我們來(lái)看下面向?qū)ο缶幊痰娜筇匦?/span>

• 封裝

• 繼承

• 多態(tài)

面向?qū)ο缶幊淌且环N具有對(duì)象概念的程序編程范型，它可能包含數(shù)據(jù)、屬性、代碼與方法。對(duì)象則指的是類(lèi)的實(shí)例。它將對(duì)象作為程序的基本單元，將程序和數(shù)據(jù)封裝其中，以提高軟件的可重用性、靈活性和可擴(kuò)展性，對(duì)象里的程序可以訪問(wèn)及修改對(duì)象相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。在面向?qū)ο缶幊汤铮?jì)算機(jī)程序會(huì)被設(shè)計(jì)成彼此相關(guān)的對(duì)象。

對(duì)象按照?qǐng)?zhí)行角色，可以分為數(shù)據(jù)對(duì)象、行為對(duì)象。我們常理解的面向?qū)ο缶幊痰哪Ｊ?，比如：y=f（x），其中x、y都是數(shù)據(jù)對(duì)象，通過(guò)行為對(duì)象F的方法運(yùn)算得到了加工后的對(duì)象y。

我們具體看個(gè)示例：

/** * @Author onlyone * <p> * 活動(dòng)模型 */public class Activity {
    private Long id; // 活動(dòng)id    private String name; // 名稱(chēng)    private String desc;  // 描述    private Date time;  // 活動(dòng)時(shí)間    private String publisher; // 發(fā)布人}

按活動(dòng)id查找一個(gè)活動(dòng)，代碼一般會(huì)這么寫(xiě)

public Activity queryById(List<Activity> activityList, String id) {    for (Activity activity : activityList) {        if (id.equals(activity.getId())) {            return activity;        }    }    return null;}

如果此時(shí)業(yè)務(wù)提出了一個(gè)新的需求，按名稱(chēng)來(lái)查詢活動(dòng)，得嘞，又得重新造個(gè)輪子

public Activity queryByName(List<Activity> activityList, String name) {    for (Activity activity : activityList) {        if (name.equals(activity.getId())) {            return activity;        }    }    return null;}

過(guò)了幾天，業(yè)務(wù)產(chǎn)品又來(lái)找你了，想根據(jù)時(shí)間來(lái)查詢活動(dòng)，此時(shí)，你是不是有種崩潰的感覺(jué)。

重構(gòu)是我們腦海閃現(xiàn)的第一念想，如何重構(gòu)，卻讓我們陷入一臉懵逼的茫然狀態(tài)。三個(gè)需求，處理邏輯各不相同，如何復(fù)用抽??？

我們需要改變我們的思維方式，誰(shuí)規(guī)定調(diào)用方法傳入的實(shí)參一定是數(shù)值型對(duì)象，如果傳入一個(gè)函數(shù)表達(dá)式，能不能解決這個(gè)問(wèn)題？

是不是有種豁然開(kāi)朗的感覺(jué)。

函數(shù)式編程

函數(shù)式編程第一個(gè)需要了解的概念就是函數(shù)：

• 函數(shù)可以按需創(chuàng)建

• 函數(shù)可以當(dāng)作實(shí)參傳給另一個(gè)方法

• 函數(shù)可以當(dāng)作另一個(gè)方法的返回值

JDK 8 開(kāi)始引入函數(shù)式編程，并提供了很多預(yù)定義接口類(lèi)，如 Predicates 用于判斷，函數(shù) Functions，生產(chǎn) Suppliers，消費(fèi) Consumers，比較 Comparators。

代碼示例：https://github.com/aalansehaiyang/java8-tutorial

本文的重構(gòu)思路就是采用Predicate接口，我們先來(lái)看些內(nèi)部結(jié)構(gòu)

@FunctionalInterfacepublic interface Predicate<T> {    boolean test(T t);}

/** * @Author onlyone * 面向函數(shù)編程 */public class FuncitionProgram {
    private List<Activity> activityList;
    /**     * 基礎(chǔ)查詢骨架     */    Activity queryByPredicate(Predicate<Activity> predicate) {        for (Activity activity : activityList) {            if (predicate.test(activity)) {                return activity;            }        }        return null;    }}

按id查詢活動(dòng)，傳入對(duì)應(yīng)的Predicate表達(dá)式

public Activity queryById(String id) {    return queryByPredicate(activity -> id.equals(activity.getId()));}

按名稱(chēng)查詢活動(dòng)，傳入對(duì)應(yīng)的Predicate表達(dá)式

public Activity queryByName(String name) {    return queryByPredicate(activity -> name.equals(activity.getName()));}

是不是有種”牛逼“的感覺(jué)。低調(diào)，優(yōu)化是永無(wú)止境，有沒(méi)有更好的優(yōu)化方式。

作為一名架構(gòu)師，我們?cè)谧鱿到y(tǒng)架構(gòu)時(shí)，為了滿足其高并發(fā)、擴(kuò)展性，一般會(huì)講究一個(gè)拆分原則，將一個(gè)復(fù)雜的業(yè)務(wù)域問(wèn)題拆分成一個(gè)個(gè)業(yè)務(wù)子域，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，也能滿足其后續(xù)的靈活擴(kuò)展。按照這個(gè)思路，我們繼續(xù)優(yōu)化，將Predicate 函數(shù)獨(dú)立出來(lái)。

// id判斷函數(shù)public Predicate<Activity> idPredicate(String id) {    return activity -> id.equals(activity.getId());}
// 名稱(chēng)判斷函數(shù)public Predicate<Activity> namePredicate(String name) {    return activity -> name.equals(activity.getName());}

我們提供了`原子化`函數(shù)，具體怎么組裝，由上層的調(diào)用方根據(jù)業(yè)務(wù)需要自己來(lái)拼接。

// 按id查詢活動(dòng)queryByPredicate(idPredicate(id));// 按名稱(chēng)查詢活動(dòng)queryByPredicate(namePredicate(name));// 按id、名稱(chēng)組合條件查詢活動(dòng)queryByPredicate(idPredicate(id).and(namePredicate(name)));

畫(huà)外音：

萬(wàn)事萬(wàn)物，由于都有其個(gè)性化特征，如果按常規(guī)方式，窮舉是很難滿足所有業(yè)務(wù)需求。但如果我們能按其特征抽取，封裝組件能力，由流程引擎根據(jù)業(yè)務(wù)訴求，自由組合，則能滿足其最大靈活性，更像一個(gè)軟件高手所為。

本文的代碼示例已上傳到github

https://github.com/aalansehaiyang/project-example

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