使用java8的方法引用替换硬编码的示例代码

背景

想必大家在项目中都有遇到把一个列表的多个字段累加求和的情况，也就是一个列表的总计。有的童鞋问，这个不是给前端做的吗？后端不是只需要把列表返回就行了嘛。。。没错，我也是这样想的，但是在一场和前端的撕逼大战中败下阵来之后，这个东西就落在我身上了。当时由于工期原因，时间比较紧，也就不考虑效率和易用性了，只是满足当时的需求，就随便写了个方法统计求和。目前稍微闲下来了，就把原来的代码优化下。我们先来看一下原来的代码...

原代码

工具类

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.lang.reflect.Method;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * * @ClassName CalculationUtil
 * * @Description TODO(计算工具类)
 * * @Author 我恰芙蓉王
 * * @Date 2020年04月21日 11:37
 * * @Version 1.0.0
 * 
 **/
public class CalculationUtil {

  //拼接get set方法的常量
  public static final String GET = "get";
  public static final String SET = "set";

  /**
   * 功能描述: 公用统计小计方法
   *
   * @param list  原数据列表集合
   * @param fields 运算的属性数组
   * @创建人: 我恰芙蓉王
   * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
   * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T  返回统计好的对象
   **/
  public static  T totalCalculationForBigDecimal(List list, String... fields) throws Exception {
    if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
      return null;
    }
    Class clazz = list.get(0).getClass();
    //返回值
    Object object = clazz.newInstance();
    list.stream().forEach(v ->
        Arrays.asList(fields).parallelStream().forEach(t -> {
          try {
            String field = StringUtils.capitalize(t);
            //获取get方法
            Method getMethod = clazz.getMethod(GET + field);
            //获取set方法
            Method setMethod = clazz.getMethod(SET + field, BigDecimal.class);

            Object objectValue = getMethod.invoke(object);
            setMethod.invoke(object, (objectValue == null ? BigDecimal.ZERO : (BigDecimal) objectValue).add((BigDecimal) getMethod.invoke(v)));
          } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
          }
        })
    );
    return (T) object;
  }

  /**
   * 功能描述: 公用统计小计方法
   *
   * @param list  原数据列表集合
   * @param fields 运算的属性数组
   * @创建人: 我恰芙蓉王
   * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
   * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T  返回统计好的对象
   **/
  public static  T totalCalculationForDouble(List list, String... fields) throws Exception {
    if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
      return null;
    }
    Class clazz = list.get(0).getClass();
    //返回值
    Object object = clazz.newInstance();
    list.stream().forEach(v ->
        Arrays.asList(fields).parallelStream().forEach(t -> {
          try {
            String field = StringUtils.capitalize(t);
            //获取get方法
            Method getMethod = clazz.getMethod(GET + field);
            //获取set方法
            Method setMethod = clazz.getMethod(SET + field, Double.class);

            Object objectValue = getMethod.invoke(object);
            setMethod.invoke(object, add((objectValue == null ? new Double(0) : (Double) objectValue), (Double) getMethod.invoke(v)));
          } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
          }
        })
    );

    return (T) object;
  }

  /**
   * 功能描述: 公用统计小计方法
   *
   * @param list  原数据列表集合
   * @param fields 运算的属性数组
   * @创建人: 我恰芙蓉王
   * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
   * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T  返回统计好的对象
   **/
  public static  T totalCalculationForFloat(List list, String... fields) throws Exception {
    if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
      return null;
    }
    Class clazz = list.get(0).getClass();
    //返回值
    Object object = clazz.newInstance();
    list.stream().forEach(v ->
        Arrays.asList(fields).parallelStream().forEach(t -> {
          try {
            String field = StringUtils.capitalize(t);

            //获取get方法
            Method getMethod = clazz.getMethod(GET + field);
            //获取set方法
            Method setMethod = clazz.getMethod(SET + field, Float.class);

            Object objectValue = getMethod.invoke(object);
            setMethod.invoke(object, add((objectValue == null ? new Float(0) : (Float) objectValue), (Float) getMethod.invoke(v)));
          } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
          }
        })
    );
    return (T) object;
  }

  /**
   * 提供精确的加法运算。
   *
   * @param v1 被加数
   * @param v2 加数
   * @return 两个参数的和
   */
  public static Double add(Double v1, Double v2) {
    BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1.toString());
    BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2.toString());
    return b1.add(b2).doubleValue();
  }

  /**
   * 提供精确的加法运算。
   *
   * @param v1 被加数
   * @param v2 加数
   * @return 两个参数的和
   */
  public static Float add(Float v1, Float v2) {
    BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1.toString());
    BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2.toString());
    return b1.add(b2).floatValue();
  }
}

实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Order {

  //订单号
  private String orderNo;

  //订单金额
  private Double money;

  //折扣
  private Double discount;

}

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Phone {

  //手机名
  private String name;

  //成本
  private BigDecimal cost;

  //售价
  private BigDecimal price;
}

测试

public static void main(String[] args) throws Exception {
  List orderList = new ArrayList() {
    {
      add(new Order("D20111111", 256.45, 11.11));
      add(new Order("D20111112", 123.85, 1.11));
      add(new Order("D20111113", 546.13, 2.14));
      add(new Order("D20111114", 636.44, 0.88));
    }
  };

  List phoneList = new ArrayList() {
    {
      add(new Phone("苹果", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
      add(new Phone("三星", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
      add(new Phone("华为", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
      add(new Phone("小米", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
    }
  };

  Order orderTotal = totalCalculationForDouble(orderList, "money", "discount");
  System.out.println("总计数据为 ：" + orderTotal);

  Phone phoneTotal = totalCalculationForBigDecimal(phoneList, "cost", "price");
  System.out.println("总计数据为 ：" + phoneTotal);
}

通过以上代码可以看出，效果是实现了，但是缺点也是很明显的：

1.太过冗余，相同代码太多，多个方法只有少数代码不相同(工具类中黄色标注的地方)；

2.效率低，列表中每个元素的每个属性都要用到反射赋值；

3.灵活性不够，要求实体类中需要参加运算的属性都为同一类型，即必须都为Double，或必须都为BigDecimal；

4.硬编码，直接在方法调用时把实体类中的字段写死，既不符合JAVA编码规范也容易出错，而且当该实体类中的属性名变更的时候，IDE无法提示我们相应的传参的变更，极容易踩坑。

因为项目中用的JDK版本是1.8，当时在写的时候就想通过方法引用规避掉这种硬编码的方式，因为在Mybatis-Plus中也有用到方法引用赋值条件参数的情况，但还是因为时间紧急，就没去研究了。

今天就顺着这个方向去找了一下实现的方法，把代码优化了部分，如下：

优化后

首先，我是想通过传参为方法引用的方式来获取Getter方法对应的属性名，通过了解，JDK8中已经给我们提供了实现方式，首先声明一个自定义函数式接口(需要实现Serializable)

@FunctionalInterface
public interface SerializableFunction extends Function, Serializable {

}

然后定义一个反射工具类去解析这个自定义函数式接口，在此工具类中有对方法引用解析的具体实现，在此类中规避掉缺点4

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.util.ClassUtils;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;

import java.lang.invoke.SerializedLambda;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @ClassName ReflectionUtil
 * @Description TODO(反射工具类)
 * @Author 我恰芙蓉王
 * @Date 2020年09月08日 15:10
 * @Version 2.0.0
 **/

public class ReflectionUtil {

  public static final String GET = "get";
  public static final String SET = "set";

  /**
   * 功能描述: 通过get方法的方法引用返回对应的Field
   *
   * @param function
   * @创建人: 我恰芙蓉王
   * @创建时间: 2020年09月08日 16:20:56
   * @return: java.lang.reflect.Field
   **/
  public static  Field getField(SerializableFunction function) {
    try {
      /**
       * 1.获取SerializedLambda
       */
      Method method = function.getClass().getDeclaredMethod("writeReplace");
      method.setAccessible(Boolean.TRUE);
      /**
       * 2.利用jdk的SerializedLambda,解析方法引用,implMethodName 即为Field对应的Getter方法名
       */
      SerializedLambda serializedLambda = (SerializedLambda) method.invoke(function);
      //获取get方法的方法名
      String getter = serializedLambda.getImplMethodName();
      //获取属性名
      String fieldName = StringUtils.uncapitalize(getter.replace(GET, ""));
      /**
       * 3.获取的Class是字符串，并且包名是“/”分割，需要替换成“.”，才能获取到对应的Class对象
       */
      String declaredClass = serializedLambda.getImplClass().replace("/", ".");
      Class clazz = Class.forName(declaredClass, false, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
      /**
       * 4.通过Spring中的反射工具类获取Class中定义的Field
       */
      return ReflectionUtils.findField(clazz, fieldName);
    } catch (ReflectiveOperationException e) {
      throw new RuntimeException(e);
    }
  }
}

接着改写原来计算工具类中的代码，在此类中将原缺点的1,2,3点都规避了，将原来冗余的多个方法精简成一个 totalCalculation ，通过 methodMap 对象将get,set方法缓存(但此缓存还有优化的空间，可以将方法中的缓存对象提到tomcat内存或redis中)，通过动态获取字段类型来实现不同类型的累加运算

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import static io.renren.modules.test1.ReflectionUtil.GET;
import static io.renren.modules.test1.ReflectionUtil.SET;

/**
 * * @ClassName CalculationUtil
 * * @Description TODO(计算工具类)
 * * @Author 我恰芙蓉王
 * * @Date 2020年04月21日 11:37
 * * @Version 1.0.0
 * 
 **/
public class CalculationUtil {

  /**
   * 功能描述: 公用统计小计方法
   *
   * @param list   原数据列表集合
   * @param functions 参与运算的方法引用
   * @创建人: 我恰芙蓉王
   * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
   * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T  返回统计好的对象
   **/
  public static  T totalCalculation(List list, SerializableFunction... functions) throws Exception {
    if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
      return null;
    }
    //获取集合中类型的class对象
    Class clazz = list.get(0).getClass();

    //Getter Setter缓存
    Map> methodMap = new ConcurrentHashMap<>();
    //遍历字段,将Getter Setter放入缓存中
    for (SerializableFunction function : functions) {
      Field field = ReflectionUtil.getField(function);
      //获取get方法
      Method getMethod = clazz.getMethod(GET + StringUtils.capitalize(field.getName()));
      //获取set方法
      Method setMethod = clazz.getMethod(SET + StringUtils.capitalize(field.getName()), field.getType());
      //将get set方法封装成一个map放入缓存中
      methodMap.put(function, new HashMap() {
        {
          put(GET, getMethod);
          put(SET, setMethod);
        }
      });
    }

    //计算
    T result = list.parallelStream().reduce((x, y) -> {
      try {
        Object newObject = x.getClass().newInstance();
        Arrays.asList(functions).parallelStream().forEach(f -> {
          try {
            Map fieldMap = methodMap.get(f);
            //获取缓存的get方法
            Method getMethod = fieldMap.get(GET);
            //获取缓存的set方法
            Method setMethod = fieldMap.get(SET);
            //调用x参数t属性的get方法
            Object xValue = getMethod.invoke(x);
            //调用y参数t属性的get方法
            Object yValue = getMethod.invoke(y);
            //反射赋值到newObject对象
            setMethod.invoke(newObject, add(xValue, yValue, getMethod.getReturnType()));
          } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
          }
        });
        return (T) newObject;
      } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
      return null;
    }).get();

    return result;
  }

  /**
   * 功能描述: 提供精确的加法运算
   *
   * @param v1  加数
   * @param v2  被加数
   * @param clazz 参数的class类型
   * @创建人: 我恰芙蓉王
   * @创建时间: 2020年09月08日 10:55:56
   * @return: java.lang.Object 相加之和
   **/
  public static Object add(Object v1, Object v2, Class clazz) throws Exception {
    BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1.toString());
    BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2.toString());
    Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class);
    return constructor.newInstance(b1.add(b2).toString());
  }

}

测试实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class People {

  //名字
  private String name;

  //年龄
  private Integer age;

  //存款
  private BigDecimal money;

  //身高
  private Double height;
}

调用

public static void main(String[] args) throws Exception {
  List list = new ArrayList() {
    {
      add(new People("张三", 18, BigDecimal.valueOf(10000), 168.45));
      add(new People("李四", 20, BigDecimal.valueOf(20000), 155.68));
      add(new People("王五", 25, BigDecimal.valueOf(30000), 161.54));
      add(new People("赵六", 21, BigDecimal.valueOf(30000), 166.66));
    }
  };
  People total = CalculationUtil.totalCalculation(list, People::getAge, People::getMoney, People::getHeight);
  System.out.println("总计数据为 ：" + total);
}

总结

java8的lambda表达式确实极大的简化了我们的代码，提高了编码的效率，流计算更是使数据的运算变得高效快捷，也增加了代码的可(zhuang)读(bi)性。如今java14都出来了，希望在空余时间也能多去了解一下新版本的新特性，而不能老是抱着(你发任你发，我用java8)的心态去学习，毕竟技术的更新迭代是极快的。

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