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摘要：面向?qū)ο蟪Ｒ姷脑O(shè)計模式有策略模式模板方法觀察者模式責(zé)任鏈模式以及工廠模式，使用表達(dá)式函數(shù)式編程思維有助于避免面向?qū)ο箝_發(fā)中的那些固定代碼。
本文是一篇《Java 8實戰(zhàn)》的閱讀筆記，閱讀大約需要5分鐘。
有點標(biāo)題黨，但是這確實是我最近使用Lambda表達(dá)式的感受。設(shè)計模式是過去的一些好的經(jīng)驗和套路的總結(jié)，但是好的語言特性可以讓開發(fā)者不去考慮這些設(shè)計模式。面向?qū)ο蟪Ｒ姷脑O(shè)計模式有策略模式、模板方法、觀察者模式、責(zé)任鏈模式以及工廠模式，使用Lambda表達(dá)式（函數(shù)式編程思維）有助于避免面向?qū)ο箝_發(fā)中的那些固定代碼。下面我們挑選了策略模式和職責(zé)鏈模式兩個案例進(jìn)行分析。
案例1：策略模式當(dāng)我們解決一個問題有不同的解法的時候，又不希望客戶感知到這些解法的細(xì)節(jié)，這種情況下適合使用策略模式。策略模式包括三個部分：
解決問題的算法（上圖中的Strategy）；
一個或多個該類算法的具體實現(xiàn)（上圖中的ConcreteStrategyA、ConcreteStrategyB和ConcreteStrategyC）
一個或多個客戶使用場景（上圖中的ClientContext）
面向?qū)ο笏悸?/b>首先定義策略接口，表示排序策略：
public interface ValidationStrategy {
boolean execute(String s);
}
然后定義具體的實現(xiàn)類（即不同的排序算法）：
public class IsAllLowerCase implements ValidationStrategy {
@Override
public boolean execute(String s) {
return s.matches("[a-z]+");
}
}
public class IsNumberic implements ValidationStrategy {
@Override
public boolean execute(String s) {
return s.matches("d+");
}
}
最后定義客戶使用場景，代碼如下圖所示。Validator是為客戶提供服務(wù)時使用的上下文環(huán)境，每個Valiator對象中都封裝了具體的Strategy對象，在實際工作中，我們可以通過更換具體的Strategy對象來進(jìn)行客戶服務(wù)的升級，而且不需要讓客戶進(jìn)行升級。
public class Validator {
private final ValidationStrategy strategy;
public Validator(ValidationStrategy strategy) {
this.strategy = strategy;
}
/**
* 給客戶的接口
*/
public boolean validate(String s) {
return strategy.execute(s);
}
}
public class ClientTestDrive {
public static void main(String[] args) {
Validator numbericValidator = new Validator(new IsNumberic());
boolean res1 = numbericValidator.validate("7780");
System.out.println(res1);
Validator lowerCaseValidator = new Validator(new IsAllLowerCase());
boolean res2 = lowerCaseValidator.validate("aaaffffd");
System.out.println(res2);
}
}
函數(shù)式編程思路
如果使用Lambda表達(dá)式考慮，你會發(fā)現(xiàn)ValidationStrategy就是一個函數(shù)接口（還與Predicate
public class ClientTestDrive {
public static void main(String[] args) {
Validator numbericValidator = new Validator((String s) -> s.matches("d+"));
boolean res1 = numbericValidator.validate("7789");
System.out.println(res1);
Validator lowerCaseValidator = new Validator((String s) -> s.matches("[a-z]+"));
boolean res2 = lowerCaseValidator.validate("aaaffffd");
System.out.println(res2);
}
}
案例2：責(zé)任鏈模式
在某些場景下，需要對一個對象做一系列的工作，這些工作分別是由不同的類完成的，這時候就比較適合使用責(zé)任鏈模式。責(zé)任鏈模式的主要組成部分包括三個：
管理操作序列的抽象類，在該抽象類里有會有一個對象記錄當(dāng)前對象的后繼操作對象；
一些具體的操作對象，這些操作對象會以一個鏈表的形式組織起來
一個使用該模式的客戶端組件，該組件只需要跟一個組件打交道就好，不需要跟很多個操作對象耦合在一起。
面向?qū)ο笏悸?/b>首先看下我們這里定義了一個抽象類ProcessingObject，其中successor字段用于管理該對象的后繼操作對象；handle接口作為對外提供服務(wù)的接口；handleWork作為實際處理對象的操作方法。
public abstract class ProcessingObject{ protected ProcessingObject successor; public void setSuccessor(ProcessingObject successor) { this.successor = successor; } public T handler(T input) { T r = handleWork(input); if (successor != null) { return successor.handler(r); } return r; } abstract protected T handleWork(T input); }
接下來可以定義兩個具體的操作對象，如下面代碼所示。PS：這里《Java 8實戰(zhàn)》書中用的是replaceAll方法是不太合適的，這個點可以參考我們之前的文章——020：舉幾個String的API以及案例
)。
public class HeaderTextProcessing extends ProcessingObject{ @Override protected String handleWork(String input) { return "From Raoul, Mario and Alan: " + input; } } public class SpellCheckerProcessing extends ProcessingObject { @Override protected String handleWork(String input) { return input.replace("labda", "lambda"); } }
最后，你就可以在Client中將這上面兩個具體的操作類對象構(gòu)成一個操作序列，參見下面的代碼：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
ProcessingObject p1 = new HeaderTextProcessing();
ProcessingObject p2 = new SpellCheckerProcessing();
p1.setSuccessor(p2);
String result = p1.handler("Aren"t labdas really sexy?!!");
System.out.println(result);
}
}
函數(shù)式編程思路
如果使用函數(shù)式編程思維，那么職責(zé)鏈模式就直接了——y=f(x)和z=g(x)這兩個方法都是要對x做處理，那么如果將這兩個函數(shù)組合在一起，就會形成r=f(g(x))的情況，也就是可以使用Lambda表達(dá)式中的addThen來串聯(lián)起多個處理過程。
public class ClientWithLambda {
public static void main(String[] args) {
UnaryOperator headerProcessing = (String text) -> "From Raoul, Mario and Alan: " + text;
UnaryOperator spellCheckProcessing = (String text) -> text.replace("labda", "lambda");
Function function = headerProcessing.andThen(spellCheckProcessing);
String result = function.apply("Aren"t labdas really sexy?!!");
System.out.println(result);
UnaryOperator hhhhhProcessing = (String text) -> text.concat("hhhh");
Function function1 = function.andThen(hhhhhProcessing);
String result1 = function1.apply("Aren"t labdas really sexy?!!");
System.out.println(result1);
}
}
上面是利用Java原生的Lambda表達(dá)式實現(xiàn)的職責(zé)鏈模式，我們也可以使用前面一篇文章——vavr：讓你像寫Scala一樣寫Java
)中介紹過的vavr庫來實現(xiàn)，代碼如下所示：
public class ClientWithVavr {
public static void main(String[] args) {
Function1 headerProcessing = (String text) -> "From Raoul, Mario and Alan: " + text;
Function1 specllCheckProcessing = (String text) -> text.replace("labda", "lambda");
Function1 function = headerProcessing.compose(specllCheckProcessing);
String result = function.apply("Aren"t labdas really sexy?!!");
System.out.println(result);
}
}
總結(jié)
可以看出，函數(shù)式編程思維跟面向?qū)ο缶幊趟季S的思考方式是不同的，表達(dá)力更強，因此，作為開發(fā)者是時候認(rèn)真學(xué)習(xí)下函數(shù)式編程思維了，作為Java開發(fā)者，我準(zhǔn)備先從Lambda表達(dá)式開始學(xué)起，然后嘗試學(xué)習(xí)下Scala或Kotlin兩門語言中的函數(shù)式變成特性。
參考資料《Java編程實戰(zhàn)》
《設(shè)計模式之禪》
本號專注于后端技術(shù)、JVM問題排查和優(yōu)化、Java面試題、個人成長和自我管理等主題，為讀者提供一線開發(fā)者的工作和成長經(jīng)驗，期待你能在這里有所收獲。
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