一段代碼被老大要求重構(gòu)了六次,我心態(tài)崩了
前言
第一次 按類型篩選瓜類
第二次 按重量篩選瓜類
第三次 按類型和重量篩選瓜類
第四次 將行為作為參數(shù)傳遞
第五次 一次性加了100個過濾條件
第六次 引入泛型
簡而言之Lambda
總結(jié)
前言
Hi,大家好,我是麥洛。我又回來啦??
進(jìn)來給大家八卦一段,看看我自己都去干啥了?話說最近公司接了一個農(nóng)產(chǎn)品交易網(wǎng)站新項目,因為一段代碼重構(gòu)問題差點和老大干起來,本來以為是老大故意刁難我。最后還是發(fā)現(xiàn)是我太菜了??,事情是這個樣子滴！
在周例會上,老大告知我們最近接了一個農(nóng)產(chǎn)品交易平臺,主要用于全省農(nóng)產(chǎn)品線上交易。首當(dāng)其中，就是要把我們甘肅省的黃河蜜推銷出去，我就被安排賣瓜！嗷，不，賣瓜這個功能我負(fù)責(zé)開發(fā)??；很快我設(shè)計下面的類來定義瓜 Melon 類：
/**
* 瓜
* @author Milo Lee
* @date 2021-04-07 13:21
*/
public class Melon {
/**品種*/
private final String type;
/**重量*/
private final int weight;
/**產(chǎn)地*/
private final String origin;
public Melon(String type, int weight, String origin) {
this.type = type;
this.weight = weight;
this.origin = origin;
}
// getters, toString()方法省略
}
經(jīng)過一頓CRUD騷操作，寫完了瓜類增刪改查工作,交工下班??。
第一次 按類型篩選瓜類
第二天,老大給我提了一個問題，說增加能夠按瓜類型對瓜進(jìn)行過濾。這不很簡單嗎？于是，于是我創(chuàng)建了一個 Filters 類， 實現(xiàn)了一個filterMelonByType方法
/**
* @author Milo Lee
* @date 2021-04-07 13:25
*/
public class Filters {
/**
* 根據(jù)類型篩選瓜類
* @param melons 瓜類
* @param type 類型
* @return
*/
public static List<Melon> filterMelonByType(List<Melon> melons, String type) {
List<Melon> result = new ArrayList<>();
for (Melon melon: melons) {
if (melon != null && type.equalsIgnoreCase(melon.getType())) {
result.add(melon);
}
}
return result;
}
}
搞定,我們來測試一下
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Melon> melons = new ArrayList<>();
melons.add(new Melon("羊角蜜", 1, "泰國"));
melons.add(new Melon("西瓜", 2, "三亞"));
melons.add(new Melon("黃河蜜", 3, "蘭州"));
List<Melon> melonType = Filters.filterMelonByType(melons, "黃河蜜");
melonType.forEach(melon->{
System.out.println("瓜類型:"+melon.getType());
});
}
沒毛病,拿給老大看看去,老大看了我的代碼說:如果我讓你在增加一個按重量篩選瓜類,你打算怎么寫?回去考慮一下吧,這家伙不會故意找我茬把？??
第二次 按重量篩選瓜類
回到座位的我心想,上次我已經(jīng)實現(xiàn)了按類型篩選瓜類,那我給他copy一份改改吧!
如下所示：
/**
* 按照重量過濾瓜類
* @param melons
* @param weight
* @return
*/
public static List<Melon> filterMelonByWeight(List<Melon> melons, int weight) {
List<Melon> result = new ArrayList<>();
for (Melon melon: melons) {
if (melon != null && melon.getWeight() == weight) {
result.add(melon);
}
}
return result;
}
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Melon> melons = new ArrayList<>();
melons.add(new Melon("羊角蜜", 1, "泰國"));
melons.add(new Melon("西瓜", 2, "三亞"));
melons.add(new Melon("黃河蜜", 3, "蘭州"));
List<Melon> melonType = Filters.filterMelonByType(melons, "黃河蜜");
melonType.forEach(melon->{
System.out.println("瓜類型:"+melon.getType());
});
List<Melon> melonWeight = Filters.filterMelonByWeight( melons,3);
melonWeight.forEach(melon->{
System.out.println("瓜重量:"+melon.getWeight());
});
}
程序員最喜歡的方式,CV搞定,哈哈。但是我發(fā)現(xiàn)filterByWeight（）與 filterByType() 非常相似，就是過濾條件不同。我心想，老大不會讓我寫一個按類型和重量篩選瓜類吧。拿著我的代碼去給老大看，果不其然，怕什么來什么??。
第三次 按類型和重量篩選瓜類
為了滿足完成老大的任務(wù)，我將上面的代碼進(jìn)行了糅合，很快寫了如下的代碼
/**
* 按照類型和重量來篩選瓜類
* @param melons
* @param type
* @param weight
* @return
*/
public static List<Melon> filterMelonByTypeAndWeight(List<Melon> melons, String type, int weight) {
List<Melon> result = new ArrayList<>();
for (Melon melon: melons) {
if (melon != null && type.equalsIgnoreCase(melon.getType()) && melon.getWeight() == weight) {
result.add(melon);
}
}
return result;
}
老大看了我的代碼說，看來你還是沒有理解我的意思。假如今天不光我，還有客戶繼續(xù)這樣提需求。
那么 Filters 將會有很多這樣類似的方法，也就是說寫了很多樣板代碼（代碼冗余但又不得不寫）；
在我們程序員看來，這是不能接受的。如果繼續(xù)添加新的過濾條件，則代碼將變得難以維護(hù)且容易出錯。你去了解一下lambda表達(dá)式和函數(shù)式接口知識點,再修改一下你的代碼。我已經(jīng)確定了，他就是和我過不去??
第四次 將行為作為參數(shù)傳遞
經(jīng)過上面的三番折騰。我發(fā)現(xiàn)理論上Melon類的任何屬性都有可能作為過濾條件，這樣的話我們的Filter類將會有大量的樣板代碼,而且有些方法會非常復(fù)雜。
其實我們可以發(fā)現(xiàn),我們每寫一個方法,都對應(yīng)一種查詢行為,查詢行為必然對應(yīng)一種過濾條件。有沒有辦法我們寫一個方法,將查詢行為作為參數(shù)傳遞進(jìn)去,從而返回我們的結(jié)果呢?
那么給它取了一個名字：行為參數(shù)化，在下圖中進(jìn)行了說明（左側(cè)顯示了我們現(xiàn)在擁有的；右側(cè)顯示了我們想要的），有沒有發(fā)現(xiàn)樣板代碼會明顯減少??
如果我們將過濾條件視為一種行為，那么將每種行為視為接口的實現(xiàn)是非常直觀的。經(jīng)過分析我們發(fā)現(xiàn)以上所有這些行為都有一個共同點：過濾條件和boolean 類型的返回 。抽象一個接口如下
public interface MelonPredicate {
boolean test(Melon melon);
}
例如，過濾 黃河蜜可以這樣寫： HHMMelonPredicate。
public class HHMMelonPredicate implements MelonPredicate {
@Override
public boolean test(Melon melon) {
return "黃河蜜".equalsIgnoreCase(melon.getType());
}
}
以此類推，我們也可以過濾一定重量的瓜：
public class WeightMelonPredicate implements MelonPredicate {
@Override
public boolean test(Melon melon) {
return melon.getWeight() > 5000;
}
}
其實熟悉設(shè)計模式的同學(xué)應(yīng)該知道這就是:策略設(shè)計模式。
主要思想就是讓系統(tǒng)在運行時動態(tài)選擇需要調(diào)用的方法。所以我們可以認(rèn)為 MelonPredicate 接口統(tǒng)一了所有專用于篩選瓜類的算法，并且每種實現(xiàn)都是一種策略，我們也可以把它理解為一種行為。
目前，我們利用策略設(shè)計模式,將查詢行為進(jìn)行了抽象。我們還需要一個方法接收 MelonPredicate 參數(shù)。于是我定義了 filterMelons() 方法，如下所示：
public static List<Melon> filterMelons(List<Melon> melons, MelonPredicate predicate) {
List<Melon> result = new ArrayList<>();
for (Melon melon: melons) {
if (melon != null && predicate.test(melon)) {
result.add(melon);
}
}
return result;
}
大功告成,測試一下,果然比之前好用多了,再讓老大瞅瞅去
List<Melon> hhm = Filters.filterMelons(melons, new HHMMelonPredicate());
List<Melon> weight = Filters.filterMelons(melons, new WeightMelonPredicate());
第五次 一次性加了100個過濾條件
就在我沾沾自喜時候,老大又給他潑了一盆冷水。他說你以為我們的平臺就買黃河蜜啊，如果前前后后有幾十種瓜品種,我給你列出100種過濾條件,你怎么辦?
我的心里一萬個草泥馬在奔騰啊??！老大是不是存心和我過不去啊!雖然經(jīng)過上次改造，我的代碼已經(jīng)足夠靈活，但是如果突然增加100個過濾條件,我仍然需要編寫100個策略類來實現(xiàn) 每一個過濾條件。然后我們需要將策略傳遞給 filterMelons() 方法。
有沒有不需要創(chuàng)建這些類的辦法那?聰明的我很快發(fā)現(xiàn)可以使用java匿名內(nèi)部類。
如下所示：
List<Melon> europeans = Filters.filterMelons(melons, new MelonPredicate() {
@Override
public boolean test(Melon melon) {
return "europe".equalsIgnoreCase(melon.getOrigin());
}
});
雖然向前跨了一大步，但好像無濟于事。我還是需要編寫大量的代碼實現(xiàn)此次需求。設(shè)計匿名內(nèi)部類的目的，就是為了方便 Java 程序員將代碼作為數(shù)據(jù)傳遞。有時候，匿名內(nèi)部類看這比較復(fù)雜，這時候，我突然想起來老大讓我學(xué)的lambda表達(dá)式，我可以用它來簡化
List<Melon> europeansLambda = Filters.filterMelons(
melons, m -> "europe".equalsIgnoreCase(m.getOrigin())
);
果然看這帥多了!!!,就這樣,我又一次成功完成了任務(wù)。我興沖沖的拿著代碼讓老大去看看。
第六次 引入泛型
老大看著我的代碼說，嗯，不錯！腦袋終于開竅了。現(xiàn)在你考慮一下，我們的平臺是做農(nóng)產(chǎn)品的，也就是肯定不止瓜這一類水果，如果換做其他的水果，你的代碼如何修改？
目前我們的MelonPredicate僅支持 Melon 類。這家伙怎么搞？說不定哪天他要買蔬菜、海參可怎么搞，總不能給他再創(chuàng)建好多類似MelonPredicate的接口吧。這個時候突然想起老師講過的泛型，該它發(fā)揮作用了！
于是我定義了一個新接口Predicate
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
}
接下來，我們重寫該 filterMelons() 方法并將其重命名為 filter() ：
public static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> predicate) {
List<T> result = new ArrayList<>();
for (T t: list) {
if (t != null && predicate.test(t)) {
result.add(t);
}
}
return result;
}
現(xiàn)在，我們可以這樣過濾瓜類 ：
List<Melon> watermelons = Filters.filter(
melons, (Melon m) -> "Watermelon".equalsIgnoreCase(m.getType()));
同樣的，我們也可以對數(shù)字做同樣的事情：
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 13, 15, 2, 67);
List<Integer> smallThan10 = Filters.filter(numbers, (Integer i) -> i < 10);
回過頭來復(fù)盤一下，我們發(fā)現(xiàn)自從使用Java 8函數(shù)式接口和lambda表達(dá)式后，代碼發(fā)生了明顯的變化。
不知道細(xì)心的伙伴有沒有發(fā)現(xiàn)我們上面的 Predicate 接口上面多了一個@FunctionalInterface 上的注解,它就是標(biāo)記函數(shù)式接口的。
至此，我們通過一個需求的演變過程，了解了lambda和函數(shù)式接口的概念，同時也加深對它們的理解。其實熟悉java8的朋友都知道，在我們的 java.util.function 包下包含40多個此類接口
函數(shù)式接口和lambda表達(dá)式組成了一個強大的團隊。根據(jù)上面的例子，我們知道函數(shù)式接口是我們行為的高度抽象，lambda表達(dá)式我們可以看出這種行為的具體實現(xiàn)的一個實例。
Predicate<Melon> predicate = (Melon m)-> "Watermelon".equalsIgnoreCase(m.getType());
簡而言之Lambda
lambda表達(dá)式由三部分組成，如下圖所示：
以下是lambda表達(dá)式各部分的描述：
在箭頭的左側(cè)，是在 lambda表達(dá)式主體中使用的參數(shù)。在箭頭的右側(cè)，是 lambda主體 。箭頭只是 lambda參數(shù)和主體的分隔符。
此lambda的匿名類版本如下：
List<Melon> europeans = Filters.filterMelons(melons, new Predicate<Melon>() {
@Override
public boolean test(Melon melon) {
return "Watermelon".equalsIgnoreCase(melon.getType());
}
});
現(xiàn)在，如果我們查看lambda表達(dá)式及其匿名類版本，可以從下面四方面來描述lambda表達(dá)式
我們可以將 lambda 表達(dá)式定義為一種 簡潔、可傳遞的匿名函數(shù)，首先我們需要明確 lambda 表達(dá)式本質(zhì)上是一個函數(shù)，雖然它不屬于某個特定的類，但具備參數(shù)列表、函數(shù)主體、返回類型，甚至能夠拋出異常；其次它是匿名的，lambda 表達(dá)式?jīng)]有具體的函數(shù)名稱；lambda 表達(dá)式可以像參數(shù)一樣進(jìn)行傳遞，從而簡化代碼的編寫。
Lambda支持行為參數(shù)化，在前面的例子中,我們已經(jīng)證明這一點。最后，請記住，lambda表達(dá)式只能在函數(shù)式接口的上下文中使用。
總結(jié)
在本文中，我們重點介紹了函數(shù)式接口的用途和可用性，我們將研究如何將代碼從開始的樣板代碼現(xiàn)演變?yōu)榛诤瘮?shù)式接口的靈活實現(xiàn)。希望對大家理解函數(shù)式接口有所幫助,謝謝大家。
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