Java 8 (1) 行為參數化

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　　行為參數化就是可以協助你處理頻繁變更需求的一種軟體開發模式。它意味著拿出一個代碼塊，把它準備好卻不去執行它。這個代碼塊以後可以被你程式的其他部分調用，這意味著你可以延遲這塊代碼的執行。例如：你可以將代碼塊作為參數傳遞給另一個方法，稍後再去執行它。

 

應對不斷變化的需求

1.第一次嘗試：實現一個功能，從一個列表中篩選出綠色蘋果的功能。

首先準備Apple實體類

public class Apple {    private Integer Id;    private String Color;    private Double Weight;    //getter..setter..toString..}

編寫過濾出綠色蘋果的功能

    public static List<Apple> filter(List<Apple> apples){        List<Apple> result = new ArrayList<>();        for(Apple apple : apples){            //篩選出綠色的蘋果            if("green".equals(apple.getColor())){                result.add(apple);            }        }        return result;    }

測試資料

    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);    }

輸出結果：

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

實現功能了，現在產品說我又想要篩選紅色的蘋果了，最簡單的辦法就是複製這個方法，把名字改成filterRedApples，然後更改if條件來匹配紅蘋果，然而產品想要篩選更多顏色的蘋果，黃色、橘黃色、大醬色等，這種方法就不行了，將顏色作為參數

 

2.第二次嘗試：把顏色作為參數

    //把顏色作為參數    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;    }

現在只需要這樣調用，產品就會滿意了。

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

然後產品又跑過來說，要是能區分蘋果大小就太好了，把大於32的分為大蘋果，小於32的分為小蘋果。

於是你下了下面的方法，又增加了重量的參數

    //根據重量來篩選蘋果    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;    }

你終於實現了產品的需求，但是請注意，你複製了大部分的代碼來實現遍曆蘋果列表，並對每個蘋果篩選條件。這有點令人失望，因為它打破了Don‘t Repeat Yourself（不要重複你自己）的軟體工程原則。

 

3.第三次嘗試：把你能想到的每個屬性做篩選

你可以將顏色和重量結合為一個方法，稱為filterColorOrWeight，然後增加一個參數來區分需要篩選哪個屬性。

    //按顏色篩選或按重量篩選    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;    }

然後你可以這樣使用：

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

這個解決方案再差不過了，首先用戶端代碼看上去爛透了，true和false是什麼意思？此外，這個解決方案還是不能很好的區應對變化的需求，如果產品又讓你對蘋果的其他不同的屬性做篩選，比如大小、形狀、產地等，又該怎麼辦？或者要求你組合屬性，作更複雜的查詢，比如綠色的大蘋果，又該怎麼辦？

 

行為參數化

　　你在上一節中看到了，你需要一種比添加很多參數更好的方法來應對變化的需求。 一種解決方案是對你選擇的標準建模：比如根據Apple的某些屬性（是否是綠色，是否大於32）來返回一個boolean值，我們把它稱之為謂詞。首先我們來定義一個借口來對選擇標準建模。

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

現在就可以使用ApplePredicate的多個實現來代表不同的選擇標準了，比如：

public class AppleGreenColorPredicate implements ApplePredicate {    //綠蘋果謂詞    public boolean test(Apple apple) {        return "green".equals(apple.getColor());    }}

public class AppleHeavyWeightPredicate implements ApplePredicate {    //大蘋果謂詞    public boolean test(Apple apple) {        return apple.getWeight() > 32;    }}

現在，你可以把這些標準看做filter方法的不同行為。你剛做的這些和“策略設計模式”相關，它讓你定義一組演算法，把他們封裝起來（成為“策略”），然後在運行時選擇一個演算法。在這裡，ApplePredicate就是演算法組，不同的策略就是AppleHeavyWeightPredicate和AppleGreenColorPredicate。

你需要filterApples方法接受ApplePredicate對象，對Apple做條件測試。這就是行為參數化：讓方法接受多種行為（或戰略）作為參數，並在內部使用，來完成不同的行為。

 

4.第四次嘗試：根據抽象條件式篩選

    //根據抽象條件式篩選    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;    }

使用的時候這樣：

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

1.傳遞代碼/行為

到這裡可以小小的慶祝一下了，這段代碼比我們第一次嘗試的時候靈活多了，讀起來、用起來也更容易！現在你可以建立不同的ApplePredicate對象，並將他們傳遞給filterApples方法。比如現在產品讓你找出所有重量超過80克的紅蘋果，你只需建立一個類來實現ApplePredicate就行了，你的代碼現在足夠靈活，可以應對任何設計蘋果屬性的需求變更了：

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

傳遞給filterApples方法，無需修改filterApples方法的內部實現：

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

現在你做了一件很酷的事：filterApples方法的行為取決於你通過ApplePredicate對象傳遞的代碼。換句話說，你把filterApples方法行為參數化了！

 

在上一個例子中，唯一重要的代碼是test方法的實現，正式它定義了filterApples方法的新行為。由於filterApples方法只能接受對象，所以你必須把程式碼封裝裹在ApplePredicate對象裡。這種做法類似於在內聯“傳遞代碼”，因為你是通過一個實現了test方法的對象來傳遞布林運算式的。

 

2.多種行為，一個參數

　　行為參數化的好處在於你可以把遍曆集合的邏輯和 對集合中每個元素的判斷邏輯 區分開來。這樣就可以重複使用同一個方法，給它不同的行為來達到不同的目的。

 

行為參數化練習

　　編寫printApple方法，實現一個功能，以多種方式根據蘋果產生一個String輸出（例如，可以讓printApple方法只列印每個蘋果的顏色，或者讓它列印什麼顏色的大（小）蘋果）

建立AppleFormater介面

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

建立AppleWeightFormater、AppleColorFormater 來實現介面

public class AppleWeightFormater implements AppleFormater {    @Override    public String accept(Apple a) {        return "這是一個" + a.getColor() + "的" + (a.getWeight() > 32 ? "大" : "小") + "蘋果";    }}

public class AppleColorFormater implements AppleFormater {    @Override    public String accept(Apple a) {        return "一個" + a.getColor() + "的蘋果";    }}

然後建立printApple方法，給它傳遞不同的formater對象

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

測試：

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

 

現在，你可以把行為抽象出來了，讓你的代碼更加適應需求的變化，但是這個過程很囉嗦，因為你需要聲明很多隻要執行個體化一次的類。

 

匿名類

使用匿名類來對付這些只需要使用一次的類。

比如說使用匿名類來新增加一個列印樣式為：哇塞，這是一個大蘋果啊？

printApple(apples, new AppleFormater() {  public String accept(Apple a) {    return "哇塞，這是一個" + (a.getWeight() > 32 ? "大" : "小") + "蘋果啊？";  }});

使用匿名類雖然解決了為一個介面聲明好幾個實體類的囉嗦問題，但它仍然不能令人滿意。

 

使用Lambda運算式

上面的代碼可以用Lambda運算式重寫為下面的樣子：

printApple(apples, (Apple a) -> "哇塞，這是一個" + (a.getWeight() > 32 ? "大" : "小") + "蘋果啊？");

這樣看起來是不是更清爽多了？更像是在描述問題本身！關於lambda將會在下節介紹。

 

將List類型抽象化

目前filterApples方法還只適用於Apple，可以將List類型抽象化，讓它支援香蕉、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;    }

測試：

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);

帥不帥？你現在在靈活性和間接性之間找到了最佳的平衡點，這在java 8之前是不可能做到的！

 

真實的例子

　　你現在已經看到，行為參數化是一個很有用的模式，它能夠輕鬆的適應不斷變化的需求。這種模式可以把一個行為（一段代碼）封裝起來，並通過傳遞和使用穿件的行為（例如對Apple的不同謂詞）將方法的行為參數化。

1.使用Comparator來排序

　　對集合排序是一個常見的任務，比如，產品過來說想按照蘋果的重量進行排序。在java 8中，List內建了一個sort方法（也可以使用Collections.sort）。sort的行為可以用java.util.Comparator對象來參數化，它的介面如下：

package java.util;@FunctionalInterfacepublic interface Comparator<T> {    int compare(T o1, T o2);}

因此，你可以隨時建立Comparator的實現，用sort方法來排序，使用匿名類按照重量升序排序：

apples.sort(new Comparator<Apple>() {        @Override         public int compare(Apple o1, Apple o2) {            return o1.getWeight().compareTo(o2.getWeight());         }});

使用lambda如下：

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

 

2.用Runnable執行代碼塊

　　線程就像是輕量級的進程：它們自己執行一個代碼塊。在Java離可以使用Runnable介面表示一個要執行的代碼塊。

package java.lang;@FunctionalInterfacepublic interface Runnable {        public abstract void run();}

使用匿名類建立執行不同行為的線程：

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"));

 

小結：

　　1.行為參數化，就是一個方法接受多個不同的行為作為參數，並在內部使用它們，完成不同行為的能力。

　　2.行為參數化可讓代碼更好地適應不斷變化的需求，減輕未來的工作量。

　　3.傳遞代碼，就是將新行為作為參數傳遞給方法，在java 8 之前這實現起來很囉嗦。為介面聲明許多隻用一次的實體類而造成的囉嗦代碼，在java 8 之前可以使用匿名類來減少。

　　4.java API 包含很多可以用不同行為進行參數化的方法、包括排序、線程等。

 

Java 8 (1) 行為參數化