Java行为参数化的演进
首先感谢《java8实战》一书作者某某某。
需求场景:
为一位果农设计一款软件,可以根据果农的需求筛选出相应的水果。
例如:
- 根据颜色筛选
- 根据重量筛选
- 根据颜色和重量筛选
准备工作
定义Apple类
public class Apple
{
String color;
double weight; public Apple(String color,double weight)
{
this.color=color;
this.weight=weight;
}
}
创建苹果库存
List<Apple> inventory=new ArrayList<Apple>()
{
{
add(new Apple("红色",200));
add(new Apple("绿色",80));
add(new Apple("红色",100));
add(new Apple("绿色",210));
add(new Apple("红色",105));
add(new Apple("黄色",180));
add(new Apple("红色",202));
add(new Apple("红色",99));
}
};
阶段1:值参数化 - 为每一种行为定义一个单独的方法
筛选绿苹果
List<Apple> filterGreenApple(List<Apple> inventory)
{
List<Apple> res=new ArrayList<Apple>();
for(Apple apple: inventory)
{
if("绿色".equals(apple.color))
{
res.add(apple);
}
}
return res;
}
筛选红苹果
List<Apple> filterHeavyApple(List<Apple> inventory)
{
List<Apple> res=new ArrayList<Apple>();
for(Apple apple: inventory)
{
if("红色".equals(apple.color))
{
res.add(apple);
}
}
return res;
}
无需多言,这种方式很糟糕,如果再有其它需求,还得定义更多的这种方法,其中大部分的代码都是重复的。
阶段2:值参数化 - 将条件作为参数
根据颜色筛选苹果
List<Apple> filterAppleByColor(List<Apple> inventory,String color)
{
List<Apple> res=new ArrayList<Apple>();
for(Apple apple: inventory)
{
if(color.equals(apple.color))
{
res.add(apple);
}
}
return res;
}
根据重量筛选苹果
List<Apple> filterAppleByWeight(List<Apple> inventory,double weight)
{
List<Apple> res=new ArrayList<Apple>();
for(Apple apple: inventory)
{
if(apple.weight>=weight)
{
res.add(apple);
}
}
return res;
}
这种为每一种属性定义一个方法的写法,一定程度上解决了代码重复的问题。但是,还不够。
阶段3: 值参数化 - 为属性设置标志
根据颜色或重量筛选苹果
List<Apple> filterApple(List<Apple> inventory,String color,boolean flag)
{
List<Apple> res=new ArrayList<Apple>();
for(Apple apple: inventory)
{
if(flag && color.equals(apple.color) || (!flag && apple.weight>=150))
{
res.add(apple);
}
}
return res;
}
这种方式解决了代码重复的问题,但是,当要筛选的属性很多时,需要添加过多的标志参数,使得单个方法中的代码过于复杂,容易出错。
阶段4: 行为参数化 - 使用接口对选择标准建模
定义行为接口
public interface IApplePredicate
{
boolean test(Apple apple);
}
定义筛选绿色苹果的行为类
public class GreenApplePredicate implements IApplePredicate
{
public boolean test(Apple apple)
{
return "绿色".equals(apple.color);
}
}
定义筛选重量大于150克的苹果的行为类
public class HeavyApplePredicate implements IApplePredicate
{
public boolean test(Apple apple)
{
return apple.weight>=150;
}
}
定义筛选方法,接收行为接口的实例作为参数
List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory,IApplePredicate predicate)
{
List<Apple> res=new ArrayList<Apple>();
for(Apple apple: inventory)
{
if(predicate.test(apple))
{
res.add(apple);
}
}
return res;
}
筛选的时候,只需要传递行为类对象即可
List<Apple> greenApples=filterApples(inventory,new GreenApplePredicate());
List<Apple> heavyApples=filterApples(inventory,new HeavyApplePredicate());
通过上面这种方式,可以重复使用同一个方法,给她不同的行为来实现不同的目的。
代码结构清晰,很好。但是,必须为每一种行为定义一个类,还是比较繁琐。
阶段5: 行为参数化 - 使用匿名类避免单独定义行为类
不必为每一种行为都定义一个行为类,然后在使用具体方法的时候,传递它的对象。可以使用匿名类实现同样的效果
List<Apple> greenApples=filterApples(inventory,new IApplePredicate()
{
public boolean test(Apple apple)
{
return "绿色".equals(apple.color);
}
});
List<Apple> heavyApples=filterApples(inventory,new IApplePredicate()
{
public boolean test(Apple apple)
{
return apple.weight>=150;
}
});
阶段6: 行为参数化 - 使用lambda表达式代替匿名类
匿名类固然不错,但是,语法很是丑陋。在java8中,可以使用lambda表达式代替匿名类
List<Apple> greenApples=filterApples(inventory,apple->"绿色".equals(apple.color));
List<Apple> heavyApples=filterApples(inventory,apple -> apple.weight>=150);
阶段7: 行为参数化 - 使用泛型扩展行为的适用范围
目前为止,只能用来过滤苹果,如果想过滤梨子,就得重新定义梨的行为接口。
这样很不方便。这时,就可以使用泛型来解决这个问题。
定义泛型行为接口
public interface IPredicate<T>
{
boolean test(T t);
}
将筛选方法改造为泛型方法
<T> List<T> filter(List<T> elements,IPredicate<T> predicate)
{
List<T> res=new ArrayList<>();
for(T t: elements)
{
if(predicate.test(t))
{
res.add(t);
}
}
return res;
}
这样,筛选方法不止适用于苹果,还适用于梨子,甚至数字类型。
至此,使用行为参数化,完美的解决了需求多变的问题。
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