利用Java8新特征，重构传统设计模式，你学会了吗？

Java入门到如风

于 2022-06-11 16:45:26 发布

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文章标签：重构设计模式 java 架构 spring

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/m110572/article/details/125236217

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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：

一、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");}

二、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");
}
);

三、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。在此我向大家推荐一个架构学习交流圈。交流学习指导伪鑫：1253431195（里面有大量的面试题及答案）里面会分享一些资深架构师录制的视频录像：有Spring，MyBatis，Netty源码分析，高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理，JVM性能优化、分布式架构等这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源，目前受益良多

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。

四、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

@FunctionalInterfacepublic 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”。