【函数式编程实战】(二)代码的行为参数化传递

 

前言：
作者简介：小明java问道之路，专注于研究计算机底层，就职于金融公司后端高级工程师，擅长交易领域的高安全/可用/并发/性能的设计和架构 
Java领域新星创作者、阿里云专家博主、华为云享专家
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本文导读：在我们平时的工作中，我们的需求是不断变化的，比如一个实现一个清算的函数settlement() 时，需要支持我们使用银行卡、信用卡、红包等等不同的支付方式的结算，如果我们使用了一种新的支付工具，例如给特定用户免单的时候，这个接口怎么设计更通用一些呢？

一、行为参数化你真的没用过吗？

行为参数化是一个设计模式，扩展性会比直接写业务代码要好很多，这种模式或许你是用过的，例如对List排序，筛选，或者执行一个Thread，但是如果不用lambda表达式，这种写法上面是非常复杂的

        // Comparator排序
        list.sort(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o1.compareTo(o2);
            }
        });

        // 用 Runnable 使用Java线程
        Thread d = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
            }
        });

二、行为参数化应用和外观模式的关系

下面以一个结算接口为例子，什么是行为参数化，首先定义一个接口和四个实现类，Facade Pattern又叫外观模式，这么做的目的是提供了一个统一的接口，提供了一个统一的接口，用来访问子类中的一群接口，属于结构性设计模式。

外观模式结构图

public interface SettlementService {
    // 这是一个结算的接口
    CouponInfo settlement();
}

/**
 * 这是四个实现类
 */
class PlatformCouponSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算平台券");
        System.out.println("落库");
        return new CouponInfo();
    }
}
class DiscountSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算跨店铺满减");
        System.out.println("落库");
        return new CouponInfo();
    }
}
class MerchantCouponSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算商家券1");
        System.out.println("落库");
        return null;
    }
}
class FreeSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement() {
        System.out.println("结算免单福利1");
        System.out.println("落库");
        return null;
    }
}

然后我们，通过行为参数化，传递（使用）代码，通过传递不同的代码，下面是最简单的行为参数化，但是这样的代码很不好，也没有什么扩展性，我们逐步看应该写成什么样子

    public static void main(String[] args) {
        // 最简单的行为参数化, 但是这样的代码很不好，也没有什么扩展性
        CouponInfo a = settlement(new ArrayList<>(), new DiscountSettlementServiceImpl());
        CouponInfo b = settlement(new ArrayList<>(), new PlatformCouponSettlementServiceImpl());
        // 执行结果为：结算跨店铺满减 结算平台券
    }
    CouponInfo settlement(List orderList, SettlementService settlementService) {
        return settlementService.settlement();
    }

三、行为参数化（匿名内部类、Lambda表达式）

匿名类和普通的类类似，但是匿名类顾名思义不需要声明class的名字，注：匿名类原理：编译时，Java编译器会生成 匿名类所在方法()所在类的class文件(test.class)，也会生成 匿名类 自己的class文件(例如foo$1.class)。由于是两个文件， 匿名内部类 无法访问当前类对象 .class文件中的某方法的局部变量。所以在新建匿名 Java编译器（JVM）索性将 变量复制一份

    public static void main(String[] args) {
        // 匿名内部类的方式
        CouponInfo c = function.settlement(orderList, new SettlementService() {
            @Override
            public CouponInfo settlement() {
                System.out.println("结算商家券");
                return new CouponInfo();
            }
        });

        // lambda表达式写法
        CouponInfo d = function.settlement(orderList, () -> {
            System.out.println("结算免单福利");
            return new CouponInfo();
        });
    }

    CouponInfo settlement(List orderList, SettlementService settlementService) {
        return settlementService.settlement();
    }

匿名内部类，实际上并不很好用，一般很笨拙和创建一个类没什么太大区别，二是变量名往往和外面的一样容易混淆，而Lambda表达式重写之后就很简洁

四、行为参数化实战（写一个调用结算的接口）

真正实战一个接口都是几千行代码，我们这里取调用入口的部分，实现统一用System.out.println()代替，首先需要一个调用的方法，下面代码的settlement()方法，作为入口，settlement方法中使用工厂模式（如果是生产代码推荐 配置化+工厂模式，如果上下线某种优惠，不需要改代码），逐一遍历每种优惠，进行结算

工厂模式类图

 Consumer是一个函数式接口，具体的使用场景就是可以提前记录我们的某些操作，然后在后面再去执行，比如说:当我们在a方法中，需要把某些参数赋值给一个Integer类型的对象，而该对象只有在b方法才能赋值，那么我们可以在a方法中使用consumer记录我们要执行的操作，再把consumer作为参数传递到b方法执行

    // 交易链路调用结算接口
    List settlement = settlement(orderList);

    /**
     * 结算方法入口，使用ccList遍历每个优惠类型settlementService，settlement方法参数使用lambda表达式做行为参数化
     */
    List settlement(List orderList) {
        List couponInfos = new ArrayList<>();
        // 注：ccList可以是一个bean，可以是一个工厂
        for (SettlementService settlementService : new SettlementServiceFactory().createSettlementService())
            couponInfos.add(settlementService.settlement(orderList, 
                    couponInfo -> {System.out.println("落库"); }));
        return couponInfos;
    }

// 静态工厂
class SettlementServiceFactory {
    static List ccList = new ArrayList<>();
    public SettlementServiceFactory() {
        ccList.add(new PlatformCouponSettlementServiceImpl());
        ccList.add(new DiscountSettlementServiceImpl());
    }
    public List createSettlementService() {
        return ccList;
    }
}

/**
 * 这是几个实现类
 */
class PlatformCouponSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement(List orderList, Consumer consumer) {
        CouponInfo couponInfo = new CouponInfo();
        System.out.println("结算平台券");
        consumer.accept(couponInfo);
        return couponInfo;
    }
}
class DiscountSettlementServiceImpl implements SettlementService {
    @Override
    public CouponInfo settlement(List orderList, Consumer consumer) {
        CouponInfo couponInfo = new CouponInfo();
        System.out.println("结算跨店铺满减");
        consumer.accept(couponInfo);
        return couponInfo;
    }
}

五、回过头看之前的行为参数化，怎么改进？

        // Comparator排序
        list.sort((o1, o2) -> o1.compareTo(o2));
        list.sort(Integer::compareTo);

        // 用 Runnable 使用Java线程
        Thread d1 = new Thread(() -> {});

小结

代码的行为参数化传递是一种新的代码模式，我们之前可能使用匿名内部类的时候用过，但是现在有更加简介的方式，文章通过普通传对象、匿名内部类、Lambda表达式几种行为参数化做对比，说明java8中有更加简介的方式实现行为参数化，最后通过一个接口实战运用学到的lambda表达式的行为参数化