在本篇文章中我们对可以在 Java 8 中的设计模式策略(strategy design pattern)进行一些简单的说明。
如果你对 Java 的设计模式不是非常清楚的话,可以先自行脑补下。
我们简单的总结就是将以前 Java 使用的接口和实现的设计模式,在 Java 8 中可以使用 lambda 函数来进行简化。
在下面内容中,我们首先提供了一个简单的设计模式样例,以及在传统的环境下我们是怎么实现这个设计模式的。
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随后,我们将会使用 Java 8 中的 lambda 函数来进行实现,然后介绍一些有什么不同的地方。
所谓的模式策略(strategy pattern)的定义就是能够让我们的程序在运行时(runtime)改变算法的表现。
在通常的情况下,我们会首先设计一个接口,然后在这个接口中定义我们需要使用的方法,然后使用不同的类来实现我们的接口定义的方法。
这种设计模式为我们在 Java 面向对象设计时候经常用到的。
让我们来考察下面的一个使用案例,针对不同的节日,我们针对某一个销售使用不同的定价策略,比如说圣诞节(Christmas),复活节(Easter)或者新年(New Year),我们使用的价格策略是不一样的。
首先我们需要在接口中定义一个 Discounter 方法,然后针对不同的节日来实现 Discounter 这个方法。
public interface Discounter { BigDecimal applyDiscount(BigDecimal amount); }
然后我们的目标是在复活节的时候打 5 折(50%),另外一个目标是在圣诞节的时候打 9 折(10%)。
随后我们就可以在下面的 2 个类中实现我们在接口中定义的方法。
public static class EasterDiscounter implements Discounter { @Override public BigDecimal applyDiscount(final BigDecimal amount) { return amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.5)); } } public static class ChristmasDiscounter implements Discounter { @Override public BigDecimal applyDiscount(final BigDecimal amount) { return amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.9)); } }
然后,我们在则是中使用这个策略:
Discounter easterDiscounter = new EasterDiscounter(); BigDecimal discountedValue = easterDiscounter .applyDiscount(BigDecimal.valueOf(100)); assertThat(discountedValue) .isEqualByComparingTo(BigDecimal.valueOf(50));
上面这个设计模式是我们在通常情况下使用的,但是比较头痛的是针对每一个方法,你需要在实现中都实现你需要的方法。
另外一个解决方案就是使用内部类型,但是这个内部类型并没有有太多的提高,你还是有不少的工作需要做。
例如下面使用内部类型的实现:
Discounter easterDiscounter = new Discounter() { @Override public BigDecimal applyDiscount(final BigDecimal amount) { return amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.5)); } };
如果你开始使用 Java 8 的话,我们知道 lambda 函数表达式可以做内部类型来使用,这样能够明显的降低多余的代码。
同时会让我们的代码看起来更加整洁和可读。
不管怎么样,使用 lambda 表达是提供了另外一种模式的实现,针对最开始的实现来说,Java 8 的实现提供了更多的一种选择。
现在我们针对 EasterDiscounter 的实现,我们现在只是用 lambda 表达式来实现:
Discounter easterDiscounter = amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.5));
通过上面的代码,我们可以看到使用 lambda 表达式的实现看起来更加整洁,代码更加可读和便于维护,针对开始使用多行才能实现的内容,现在只需要使用一行就可以完成了。
更主要的是: ** 一个 lambda 表达式可以被用来替换匿名的内部类型**。
如果我们需要对多个折扣力度进行实现的话,使用 lambda 表达式就看起来更加漂亮了:
List<Discounter> discounters = newArrayList( amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.9)), amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.8)), amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.5)) );
如果我们需要对很多折扣力度进行定义的话,我们可以在 Java 8 中使用静态方法,然后这个定义将会在一个类中完成。
如果你愿意的话,Java 8 甚至可以让你在接口中定义静态方法。
对比在实体类和匿名内部类型之间进行选择,让我们在一个单独类中创建多个静态 lambda 表达式:
public interface Discounter { BigDecimal applyDiscount(BigDecimal amount); static Discounter christmasDiscounter() { return amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.9)); } static Discounter newYearDiscounter() { return amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.8)); } static Discounter easterDiscounter() { return amount -> amount.multiply(BigDecimal.valueOf(0.5)); } }
通过上面的代码,我们可以看到使用了较少的代码,我们实现了很多的功能。
让我们来对 Discounter 接口再次进行修改,这次我们让 Discounter 接口继承 UnaryOperator 接口,然后添加一 combine() 方法:
public interface Discounter extends UnaryOperator<BigDecimal> { default Discounter combine(Discounter after) { return value -> after.apply(this.apply(value)); } }
最开始的设计就是通过对 Discounter 接口的调整,能够让 Discounter 接口能够对折扣进行处理。
随着 UnaryOperator 接口被继承,我们可以使用 UnaryOperator 接口提供的 apply() 方法,我们只需要对 applyDiscount 进行替换就可以了。
combine() 方法为在 Discounter 接口中应用的一个抽象,使用一个内建的 apply() 函数来实现。
现在,让我们来试试针对某一个价格实现多折扣的情况,我们将会使用 reduce() 和我们的 combine() 函数来实现:
Discounter combinedDiscounter = discounters .stream() .reduce(v -> v, Discounter::combine); combinedDiscounter.apply(...);
特别关注下 reduce 的第一参数,如果我们没有任何折扣被使用,我们需要返回一个没有修改的值。
当然你也可以在这里定义一个函数,通过这个定义的函数来实现一个默认的折扣。
针对默认的遍历选项来说,通过这种实现为我们提供了更多的函数功能。
在本代码中,我们对 Java 8 中的设计模式策略(strategy design pattern)进行一些简单的说明,因为 lambda 表达式的使用,让我们能够使用更少的代码实现更多的功能。
如果你觉得这篇文章有点难度的话,你需要先对 Java 的一些面向对象设计有所了解,对接口,抽象,继承,内部类型等都需要有些熟悉才能更好的理解。
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