Java 8 (1) 行为参数化

时间 2019-12-07

标签 java 行为参数栏目 Java 繁體版

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　　行为参数化就是能够帮助你处理频繁变动需求的一种软件开发模式。它意味着拿出一个代码块，把它准备好却不去执行它。这个代码块之后能够被你程序的其余部分调用，这意味着你能够推迟这块代码的执行。例如：你能够将代码块做为参数传递给另外一个方法，稍后再去执行它。java

应对不断变化的需求算法

1.第一次尝试：实现一个功能，从一个列表中筛选出绿色苹果的功能。设计模式

首先准备Apple实体类app

public class Apple {
    private Integer Id;
    private String Color;
    private Double Weight;

    //getter..setter..toString..
}

编写过滤出绿色苹果的功能ide

    public static List<Apple> filter(List<Apple> apples){
        List<Apple> result = new ArrayList<>();
        for(Apple apple : apples){
            //筛选出绿色的苹果
            if("green".equals(apple.getColor())){
                result.add(apple);
            }
        }
        return result;
    }

测试数据测试

    public static void main(String[] args) {
        List<Apple> apples = Arrays.asList(
                new Apple(1,"green",18.0),
                new Apple(2,"yellow",36d),
                new Apple(3,"red",42d),
                new Apple(4,"green",15d),
                new Apple(5,"red",16d)
        );


        List<Apple> greenApple = filter(apples);
        System.out.println(greenApple);

    }

输出结果：spa

[Apple{Id=1, Color='green', Weight='18.0'}, Apple{Id=4, Color='green', Weight='15.0'}]

实现功能了，如今产品说我又想要筛选红色的苹果了，最简单的办法就是复制这个方法，把名字改为filterRedApples，而后更改if条件来匹配红苹果，然而产品想要筛选更多颜色的苹果，黄色、橘黄色、大酱色等，这种方法就不行了，将颜色做为参数线程

2.第二次尝试：把颜色做为参数设计

    //把颜色做为参数
    public static List<Apple> filterApplesByColor(List<Apple> apples,String color){
        List<Apple> result = new ArrayList<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(color.equals(apple.getColor())){
                result.add(apple);
            }
        }
        return result;
    }

如今只须要这样调用，产品就会满意了。code

List<Apple> yellowApple = filterApplesByColor(apples,"yellow");
List<Apple> redApple = filterApplesByColor(apples,"red");

而后产品又跑过来讲，要是能区分苹果大小就太好了，把大于32的分为大苹果，小于32的分为小苹果。

因而你下了下面的方法，又增长了重量的参数

    //根据重量来筛选苹果
    public static List<Apple> filterApplesByWeight(List<Apple> apples,Double weight){
        List<Apple> result = new ArrayList<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(apple.getWeight() > weight){
                result.add(apple);
            }
        }
        return result;
    }

你终于实现了产品的需求，可是请注意，你复制了大部分的代码来实现遍历苹果列表，并对每一个苹果筛选条件。这有点使人失望，由于它打破了Don't Repeat Yourself（不要重复你本身）的软件工程原则。

3.第三次尝试：把你能想到的每一个属性作筛选

你能够将颜色和重量结合为一个方法，称为filterColorOrWeight，而后增长一个参数来区分须要筛选哪一个属性。

    //按颜色筛选或按重量筛选
    public static List<Apple> filterColorOrWeight(List<Apple> apples, String color, Double weight, boolean flag) {
        List<Apple> result = new ArrayList<>();
        for (Apple apple : apples) {
            if ((flag && color.equals(apple.getColor())) || (!flag && apple.getWeight() > weight)) {
                result.add(apple);
            }
        }
        return result;
    }

而后你能够这样使用：

List<Apple> yellowApples = filterColorOrWeight(apples, "yellow",0d,true);
List<Apple> bigApples = filterColorOrWeight(apples, "",32d,false);

这个解决方案再差不过了，首先客户端代码看上去烂透了，true和false是什么意思？此外，这个解决方案仍是不能很好的区应对变化的需求，若是产品又让你对苹果的其余不一样的属性作筛选，好比大小、形状、产地等，又该怎么办？或者要求你组合属性，做更复杂的查询，好比绿色的大苹果，又该怎么办？

行为参数化

　　你在上一节中看到了，你须要一种比添加不少参数更好的方法来应对变化的需求。一种解决方案是对你选择的标准建模：好比根据Apple的某些属性（是不是绿色，是否大于32）来返回一个boolean值，咱们把它称之为谓词。首先咱们来定义一个借口来对选择标准建模。

public interface ApplePredicate {
    boolean test(Apple apple);
}

如今就可使用ApplePredicate的多个实现来表明不一样的选择标准了，好比：

public class AppleGreenColorPredicate implements ApplePredicate {
    //绿苹果谓词 public boolean test(Apple apple) {
        return "green".equals(apple.getColor());
    }
}

public class AppleHeavyWeightPredicate implements ApplePredicate {
    //大苹果谓词 public boolean test(Apple apple) {
        return apple.getWeight() > 32;
    }
}

如今，你能够把这些标准看作filter方法的不一样行为。你刚作的这些和“策略设计模式”相关，它让你定义一组算法，把他们封装起来（成为“策略”），而后在运行时选择一个算法。在这里，ApplePredicate就是算法组，不一样的策略就是AppleHeavyWeightPredicate和AppleGreenColorPredicate。

你须要filterApples方法接受ApplePredicate对象，对Apple作条件测试。这就是行为参数化：让方法接受多种行为（或战略）做为参数，并在内部使用，来完成不一样的行为。

4.第四次尝试：根据抽象条件筛选

    //根据抽象条件筛选
    public static List<Apple> filterApples(List<Apple> apples,ApplePredicate p){
        List<Apple> result = new ArrayList<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(p.test(apple)){
                result.add(apple);
            }
        }
        return result;
    }

使用的时候这样：

List<Apple> greenApple = filterApples(apples,new AppleGreenColorPredicate());
List<Apple> bigApple = filterApples(apples,new AppleHeavyWeightPredicate());

1.传递代码/行为

到这里能够小小的庆祝一下了，这段代码比咱们第一次尝试的时候灵活多了，读起来、用起来也更容易！如今你能够建立不一样的ApplePredicate对象，并将他们传递给filterApples方法。好比如今产品让你找出全部重量超过80克的红苹果，你只需建立一个类来实现ApplePredicate就好了，你的代码如今足够灵活，能够应对任何设计苹果属性的需求变动了：

public class AppleRedAndBigPredicate implements ApplePredicate {
    @Override
    public boolean test(Apple apple) {
        return "red".equals(apple.getColor()) && apple.getWeight() > 80;
    }
}

传递给filterApples方法，无需修改filterApples方法的内部实现：

List<Apple> redBigApple = filterApples(apples,new AppleRedAndBigPredicate());

如今你作了一件很酷的事：filterApples方法的行为取决于你经过ApplePredicate对象传递的代码。换句话说，你把filterApples方法行为参数化了！

在上一个例子中，惟一重要的代码是test方法的实现，正式它定义了filterApples方法的新行为。因为filterApples方法只能接受对象，因此你必须把代码包裹在ApplePredicate对象里。这种作法相似于在内联“传递代码”，由于你是经过一个实现了test方法的对象来传递布尔表达式的。

2.多种行为，一个参数

　　行为参数化的好处在于你能够把遍历集合的逻辑和对集合中每一个元素的判断逻辑区分开来。这样就能够重复使用同一个方法，给它不一样的行为来达到不一样的目的。

行为参数化练习

　　编写printApple方法，实现一个功能，以多种方式根据苹果生成一个String输出（例如，可让printApple方法只打印每一个苹果的颜色，或者让它打印什么颜色的大（小）苹果）

建立AppleFormater接口

public interface AppleFormater {
    String accept(Apple a);
}

建立AppleWeightFormater、AppleColorFormater 来实现接口

public class AppleWeightFormater implements AppleFormater {
    @Override
    public String accept(Apple a) {
        return "这是一个" + a.getColor() + "的" + (a.getWeight() > 32 ? "大" : "小") + "苹果";
    }
}

public class AppleColorFormater implements AppleFormater {
    @Override
    public String accept(Apple a) {
        return "一个" + a.getColor() + "的苹果";
    }
}

而后建立printApple方法，给它传递不一样的formater对象

    public static void printApple(List<Apple> apples,AppleFormater af) {
        for (Apple apple : apples) {
            String output = af.accept(apple);
            System.out.println(output);
        }
    }

测试：

printApple(apples, new AppleWeightFormater());
printApple(apples, new AppleColorFormater());

如今，你能够把行为抽象出来了，让你的代码更加适应需求的变化，可是这个过程很啰嗦，由于你须要声明不少只要实例化一次的类。

匿名类

使用匿名类来对付这些只须要使用一次的类。

好比说使用匿名类来新增长一个打印样式为：哇塞，这是一个大苹果啊？

printApple(apples, new AppleFormater() {
  public String accept(Apple a) {
    return "哇塞，这是一个" + (a.getWeight() > 32 ? "大" : "小") + "苹果啊？";
  }
});

使用匿名类虽然解决了为一个接口声明好几个实体类的啰嗦问题，但它仍然不能使人满意。

使用Lambda表达式

上面的代码能够用Lambda表达式重写为下面的样子：

printApple(apples, (Apple a) -> "哇塞，这是一个" + (a.getWeight() > 32 ? "大" : "小") + "苹果啊？");

这样看起来是否是更清爽多了？更像是在描述问题自己！关于lambda将会在下节介绍。

将List类型抽象化

目前filterApples方法还只适用于Apple，能够将List类型抽象化，让它支持香蕉、橘子、Integer或是String的列表上！

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

    public static <T> List<T> filter(List<T> list, Predicate<T> p) {
        List<T> result = new ArrayList<>();
        for(T e : list){
            if(p.test(e)){
                result.add(e);
            }
        }
        return result;
    }

测试：

List<Apple> greenApple = filter(apples,(Apple apple) -> "green".equals(apple.getColor()));
System.out.println(greenApple);

List<Integer> evenNumbers = filter(Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,10),(Integer i) -> i%2 ==0);
System.out.println(evenNumbers);

帅不帅？你如今在灵活性和间接性之间找到了最佳的平衡点，这在java 8以前是不可能作到的！

真实的例子

　　你如今已经看到，行为参数化是一个颇有用的模式，它可以轻松的适应不断变化的需求。这种模式能够把一个行为（一段代码）封装起来，并经过传递和使用穿件的行为（例如对Apple的不一样谓词）将方法的行为参数化。

1.使用Comparator来排序

　　对集合排序是一个常见的任务，好比，产品过来讲想按照苹果的重量进行排序。在java 8中，List自带了一个sort方法（也可使用Collections.sort）。sort的行为能够用java.util.Comparator对象来参数化，它的接口以下：

package java.util;

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
}

所以，你能够随时建立Comparator的实现，用sort方法来排序，使用匿名类按照重量升序排序：

apples.sort(new Comparator<Apple>() {

        @Override
         public int compare(Apple o1, Apple o2) {
            return o1.getWeight().compareTo(o2.getWeight());
         }
});

使用lambda以下：

apples.sort((Apple a1,Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()));

2.用Runnable执行代码块

　　线程就像是轻量级的进程：它们本身执行一个代码块。在Java离可使用Runnable接口表示一个要执行的代码块。

package java.lang;

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    
    public abstract void run();
}

使用匿名类建立执行不一样行为的线程：

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("t111");
    }
});

使用Lambda：

Thread t2 = new Thread(() -> System.out.println("t2222"));

小结：

　　1.行为参数化，就是一个方法接受多个不一样的行为做为参数，并在内部使用它们，完成不一样行为的能力。

　　2.行为参数化可以让代码更好地适应不断变化的需求，减轻将来的工做量。

　　3.传递代码，就是将新行为做为参数传递给方法，在java 8 以前这实现起来很啰嗦。为接口声明许多只用一次的实体类而形成的啰嗦代码，在java 8 以前可使用匿名类来减小。

　　4.java API 包含不少能够用不一样行为进行参数化的方法、包括排序、线程等。