利用java8對設計模式的重構

java8中提供的很多新特性可以用來重構傳統設計模式中的寫法，下面是一些示例：

一、策略模式

上圖是策略模式的類圖，假設我們現在要保存訂單，OrderService接口定義要做什么，而NoSqlSaveOrderStragegy以及MySqlSaveOrderStrategy則提供了二種策略，分別是保存到nosql數據庫，以及傳統的mysql關系型數據庫，最后在OrderServiceExecutor中通過構造函數注入最終要使用的策略。

傳統寫法，這個場景至少得4個類，代碼如下：

OrderService接口：

public interface OrderService {
    void saveOrder(String orderNo);
}

Mysql策略實現：

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

Nosql策略實現

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

使用策略的輔助"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);
    }

}　　

運行測試類：

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");
    }
}　　

重構后，可以省去2個策略實現類，代碼如下：

    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");
    }

 

二、模板方法

類圖如下，核心思路是把一些通用的標准方法，在抽象父類里僅定義方法簽名，實現邏輯交給子類。比如：會員系統中，每個商家都會有一些營銷活動，需要推送某種信息給會員，但是不同的商家推送的內容可能不同，有些需要推送優惠券，有些需要積分通知。

抽象模板類：

public abstract class AbstractPushTemplate {

    public void push(int customerId, String shopName) {
        System.out.println("准備推送...");
        execute(customerId, shopName);
        System.out.println("推送完成\n");
    }

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

優惠券的具體模板

public class PushCouponTemplate extends AbstractPushTemplate {

    @Override
    protected void execute(int customerId, String shopName) {
        System.out.println("會員:" + customerId + ",你好，" + shopName + "送您一張優惠券");
    }
}

積分的具體模板

public class PushScoreTemplate extends AbstractPushTemplate {

    @Override
    protected void execute(int customerId, String shopName) {
        System.out.println("會員:" + customerId + ",你好，" + shopName + "送您10個積分");
    }
}

使用示例：

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

        AbstractPushTemplate template2 = new PushScoreTemplate();
        template2.push(1, "服裝店");　　

顯然如果模板的實現方式越多，子類就越多。使用java8重構后，可以把上面的3個模板（包括抽象類模板）減少到1個，參考下面：

public class PushTemplateLambda {

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

借助Consumer<T>這個function interface，可以省去實現子類，具體的實現留到使用時再來決定，如：

        new PushTemplateLambda().push(1, "糖果店", (Object[] obj) -> {
            System.out.println("會員:" + obj[0] + ",你好，" + obj[1] + "送您一張優惠券");
        });

        new PushTemplateLambda().push(1, "服裝店", (Object[] obj) -> {
            System.out.println("會員:" + obj[0] + ",你好，" + obj[1] + "送您10個積分");
        });

　　

三、觀察者模式

思路：基於某個Subject主題，然后一堆觀察者Observer注冊到主題上，有事件發生時，subject根據注冊列表，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接口實現：

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));
    }
}　　

觀察者的二個實現：

OrderObserver:

public class OrderObserver implements Observer {
    @Override
    public void notify(String orderNo) {
        System.out.println("訂單 " + orderNo + " 狀態更新為【已支付】");
    }
}

StockObserver:

public class StockObserver implements Observer {
    @Override
    public void notify(String orderNo) {
        System.out.println("訂單 " + orderNo + " 已通知庫房發貨！");
    }
}

測試一把：

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

用java8重構后，接口可以提供默認實現方法，我們弄一個新的主題接口

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("訂單 " + orderNo + " 狀態更新為【已支付】"));
        subject.registerObserver((String orderNo) -> System.out.println("訂單 " + orderNo + " 已通知庫房發貨！"));
        subject.nofityAllObserver("002");
    }

只用2個接口實現了觀察者模式。　　

　　

四、責任鏈/職責鏈模式

核心思想：每個處理環節，都有一個“指針”指向下一個處理者，類似鏈表一樣。

Processor接口：

public interface Processor {

    Processor getNextProcessor();

    void process(String param);
}

抽象實現類

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);
}

定義2個具體的實現

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重構后，只需要一個新接口

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

同樣的效果，可以寫得很簡潔：

    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的另一種表達。

 

重要提示：什么時候該用lambda，什么時候不用，這是要看情況的，如果處理邏輯相對比較簡單，可以用lamdba來重構，以便讓代碼更簡潔易讀，如果處理邏輯很復雜，應該還是用“類”。