Java 8 重构传统设计模式，是真的优雅！

Posted 2022-08-20 敲代码的老贾

java8中提供的很多新特性可以用来重构传统设计模式中的写法，下面是一些示例：

1. 策略模式

上图是策略模式的类图，假设我们现在要保存订单，OrderService接口定义要做什么，而NoSqlSaveOrderStragegy以及mysqlSaveOrderStrategy则提供了二种策略，分别是保存到nosql数据库，以及传统的mysql关系型数据库，最后在OrderServiceExecutor中通过构造函数注入最终要使用的策略。

传统写法，这个场景至少得4个类，代码如下：

OrderService接口：

public interface OrderService 
    void saveOrder(String orderNo);

Mysql策略实现：

public class MySqlSaveOrderStrategy implements OrderService 
    @Override
    public void saveOrder(String orderNo)
        System.out.println("order:" + orderNo + " save to mysql");
    

Nosql策略实现：

public class NoSqlSaveOrderStrategy implements OrderService 
    @Override
    public void saveOrder(String orderNo)
        System.out.println("order:" + orderNo + " save to nosql");
    

使用策略的辅助"容器"：

public class OrderServiceExecutor 

    private final OrderService service;

    public OrderServiceExecutor(OrderService service)
        this.service = service;
    

    public void save(String orderNo)
        this.service.saveOrder(orderNo);
    

运行测试类：

public class OrderServiceTest 
    public static void main(String[] args)
        OrderServiceExecutor executor1 = new OrderServiceExecutor(new MySqlSaveOrderStrategy());
        executor1.save("001");
        OrderServiceExecutor executor2 = new OrderServiceExecutor(new NoSqlSaveOrderStrategy());
        executor2.save("002");
    

重构后，可以省去2个策略实现类，代码如下：

public static void main(String[] args) 
    OrderServiceExecutor executor1 = new OrderServiceExecutor((String orderNo) -> System.out.println("order:" + orderNo + " save to mysql"));
    executor1.save("001");

    OrderServiceExecutor executor2 = new OrderServiceExecutor((String orderNo) -> System.out.println("order:" + orderNo + " save to nosql"));
    executor2.save("002");

2. 模板方法

类图如下，核心思路是把一些通用的标准方法，在抽象父类里仅定义方法签名，实现逻辑交给子类。

比如：会员系统中，每个商家都会有一些营销活动，需要推送某种信息给会员，但是不同的商家推送的内容可能不同，有些需要推送优惠券，有些需要积分通知。

抽象模板类：

public abstract class AbstractPushTemplate 

    public void push(int customerId, String shopName)
        System.out.println("准备推送...");
        execute(customerId, shopName);
        System.out.println("推送完成\\n");
    

    abstract protected void execute(int customerId, String shopName);

优惠券的具体模板；

public class PushCouponTemplate extends AbstractPushTemplate 

    @Override
    protected void execute(int customerId, String shopName)
        System.out.println("会员:" + customerId + ",你好，" + shopName + "送您一张优惠券");
    

积分的具体模板；

public class PushScoreTemplate extends AbstractPushTemplate 

    @Override
    protected void execute(int customerId, String shopName)
        System.out.println("会员:" + customerId + ",你好，" + shopName + "送您10个积分");
    

使用示例：

AbstractPushTemplate template1 = new PushCouponTemplate();
template1.push(1, "糖果店");

AbstractPushTemplate template2 = new PushScoreTemplate();
template2.push(1, "服装店");

显然如果模板的实现方式越多，子类就越多。

使用java8重构后，可以把上面的3个模板（包括抽象类模板）减少到1个，参考下面：

public class PushTemplateLambda 

    public void push(int customerId, String shopName, Consumer<Object[]> execute)
        System.out.println("准备推送...");
        Object[] param = new Object[]customerId, shopName;
        execute.accept(param);
        System.out.println("推送完成\\n");
    

借助Consumer<T>这个function interface，可以省去实现子类，具体的实现留到使用时再来决定，如：

new PushTemplateLambda().push(1, "糖果店", (Object[] obj) -> 
    System.out.println("会员:" + obj[0] + ",你好，" + obj[1] + "送您一张优惠券");
);

new PushTemplateLambda().push(1, "服装店", (Object[] obj) -> 
    System.out.println("会员:" + obj[0] + ",你好，" + obj[1] + "送您10个积分");
);

3. 观察者模式

思路：基于某个Subject主题，然后一堆观察者Observer注册到主题上，有事件发生时，subject根据注册列表，去通知所有的observer。

Observer接口：

public interface Observer 
    void notify(String orderNo);

Subject接口:

public interface Subject 
    void registerObserver(Observer o);
    void notifyAllObserver(String orderNo);

Subject接口实现：

public class SubjectImpl implements Subject 
    private final List<Observer> list = new ArrayList<>();
    @Override
    public void registerObserver(Observer o)
        list.add(o);
    
    @Override
    public void notifyAllObserver(String orderNo)
        list.forEach(c -> c.notify(orderNo));
    

观察者的二个实现：

OrderObserver:

public class OrderObserver implements Observer 
    @Override
    public void notify(String orderNo)
        System.out.println("订单 " + orderNo + " 状态更新为【已支付】");
    

StockObserver；

public class StockObserver implements Observer 
    @Override
    public void notify(String orderNo)
        System.out.println("订单 " + orderNo + " 已通知库房发货！");
    

测试一把：

static void test1()
    Subject subject = new SubjectImpl();
    subject.registerObserver(new OrderObserver());
    subject.registerObserver(new StockObserver());
    subject.notifyAllObserver("001");

用java8重构后，接口可以提供默认实现方法，我们弄一个新的主题接口；

public interface NewSubject 

    List<Observer> list = new ArrayList<>();

    default void registerObserver(Observer o)
        list.add(o);
    

    default void nofityAllObserver(String orderNo)
        list.forEach(c -> c.notify(orderNo));
    

使用:

static void test2() 
    NewSubject subject = new NewSubject() 
    ;
    subject.registerObserver((String orderNo) -> System.out.println("订单 " + orderNo + " 状态更新为【已支付】"));
    subject.registerObserver((String orderNo) -> System.out.println("订单 " + orderNo + " 已通知库房发货！"));
    subject.nofityAllObserver("002");

只用2个接口实现了观察者模式。

4. 责任链/职责链模式

核心思想：每个处理环节，都有一个“指针”指向下一个处理者，类似链表一样。

Processor接口：

public interface Processor 

    Processor getNextProcessor();

    void process(String param);

抽象实现类：

public abstract class AbstractProcessor implements Processor 

    private Processor next;

    public AbstractProcessor(Processor processor)
        this.next = processor;
    

    @Override
    public Processor getNextProcessor()
        return next;
    

    @Override
    public abstract void process(String param);

定义2个具体的实现：

public class ProcessorImpl1 extends AbstractProcessor 

    public ProcessorImpl1(Processor processor)
        super(processor);
    

    @Override
    public void process(String param)
        System.out.println("processor 1 is processing:" + param);
        if (getNextProcessor() != null) 
            getNextProcessor().process(param);
        
    

及；

public class ProcessorImpl2 extends AbstractProcessor 

    public ProcessorImpl2(Processor next)
        super(next);
    

    @Override
    public void process(String param)
        System.out.println("processor 2 is processing:" + param);
        if (getNextProcessor() != null) 
            getNextProcessor().process(param);
        
    

使用示例：

static void test1()
    Processor p1 = new ProcessorImpl1(null);
    Processor p2 = new ProcessorImpl2(p1);
    p2.process("something happened");

用java8重构后，只需要一个新接口；

@FunctionalInterface
public interface NewProcessor 
    Consumer<String> process(String param);

同样的效果，可以写得很简洁：

static void test2() 
    Consumer<String> p1 = param -> System.out.println("processor 1 is processing:" + param);
    Consumer<String> p2 = param -> System.out.println("processor 2 is processing:" + param);
    p2.andThen(p1).accept("something happened");

andThen天然就是getNextProcessor的另一种表达。

重要提示：什么时候该用lambda，什么时候不用，这是要看情况的，如果处理逻辑相对比较简单，可以用lamdba来重构，以便让代码更简洁易读，如果处理逻辑很复杂，应该还是用“类”。