重構(gòu)、測試和調(diào)試

使用 Lambda 重構(gòu)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式

新的語言特性常常讓現(xiàn)存的編程模式或設(shè)計(jì)黯然失色。比如， Java 5中引入了for-each循環(huán)，由于它的穩(wěn)健性和簡潔性，已經(jīng)替代了很多顯式使用迭代器的情形。Java 7中推出的菱形操作符（<>）讓大家在創(chuàng)建實(shí)例時無需顯式使用泛型，一定程度上推動了Java程序員們采用類型接口（type interface）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。

對設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的歸納總結(jié)被稱為設(shè)計(jì)模式。設(shè)計(jì)軟件時，可以復(fù)用這些方式方法來解決一些常見問題。這看起來像傳統(tǒng)建筑工程師的工作方式，對典型的場景（比如懸掛橋、拱橋等）都定義有可重用的解決方案。例如，訪問者模式常用于分離程序的算法和它的操作對象。單例模式一般用于限制類的實(shí)例化，僅生成一份對象。

Lambda表達(dá)式為程序員的工具箱又新添了一件利器。它們?yōu)榻鉀Q傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式所面對的問題提供了新的解決方案，不但如此，采用這些方案往往更高效、更簡單。使用Lambda表達(dá)式后，很多現(xiàn)存的略顯臃腫的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)模式能夠用更精簡的方式實(shí)現(xiàn)了。下面會針對五個設(shè)計(jì)模式展開討論，分別是：

• 策略模式
• 模板方法
• 觀察者模式
• 責(zé)任鏈模式
• 工廠模式

策略模式

策略模式代表了解決一類算法的通用解決方案，可以在運(yùn)行時選擇使用哪種方案。例如使用不同的條件（比如蘋果的重量，或者顏色）來篩選庫存中的蘋果?？梢詫⑦@一模式應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域，比如使用不同的標(biāo)準(zhǔn)來驗(yàn)證輸入的有效性，使用不同的方式來分析或者格式化輸入。
策略模式包含三部分內(nèi)容：

• 一個代表某個算法的接口（它是策略模式的接口）。
• 一個或多個該接口的具體實(shí)現(xiàn)，它們代表了算法的多種實(shí)現(xiàn)（比如，實(shí)體類ConcreteStrategyA或者ConcreteStrategyB）。
• 一個或多個使用策略對象的客戶。
  
  假設(shè)希望驗(yàn)證輸入的內(nèi)容是否根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)母袷交?#xff08;比如只包含小寫字母或數(shù)字）。可以從定義一個驗(yàn)證文本（以String的形式表示）的接口入手：

public interface ValidationStrategy { boolean execute(String s); 
} 

其次，定義了該接口的一個或多個具體實(shí)現(xiàn)：

public class IsAllLowerCase implements ValidationStrategy { public boolean execute(String s) { return s.matches("[a-z]+"); } 
} 

public class IsNumeric implements ValidationStrategy { public boolean execute(String s) { return s.matches("\\d+"); } 
} 

之后，就可以在程序中使用這些略有差異的驗(yàn)證策略了：

public class Validator { private final ValidationStrategy strategy; public Validator(ValidationStrategy v) { this.strategy = v;} public boolean validate(String s) { return strategy.execute(s); } 
} Validator numericValidator = new Validator(new IsNumeric()); 
boolean b1 = numericValidator.validate("aaaa");  //返回false
Validator lowerCaseValidator = new Validator(new IsAllLowerCase()); 
boolean b2 = lowerCaseValidator.validate("bbbb");  //返回true

使用Lambda表達(dá)式
ValidationStrategy是一個函數(shù)接口（除此之外，它還與Predicate<String>具有同樣的函數(shù)描述）。這意味著不需要聲明新的類來實(shí)現(xiàn)不同的策略，通過直接傳遞Lambda表達(dá)式就能達(dá)到同樣的目的，并且還更簡潔：

Validator numericValidator = new Validator((String s) -> s.matches("[a-z]+")); 
boolean b1 = numericValidator.validate("aaaa");  //直接傳遞Lambda表達(dá)式
Validator lowerCaseValidator = new Validator((String s) -> s.matches("\\d+"));  //直接傳遞Lambda表達(dá)式
boolean b2 = lowerCaseValidator.validate("bbbb"); 

Lambda表達(dá)式避免了采用策略設(shè)計(jì)模式時僵化的模板代碼。如果仔細(xì)分析一下個中緣由，會發(fā)現(xiàn)，Lambda表達(dá)式實(shí)際已經(jīng)對部分代碼（或策略）進(jìn)行了封裝，而這就是創(chuàng)建策略設(shè)計(jì)模式的初衷。因此，建議對類似的問題，應(yīng)該盡量使用Lambda表達(dá)式來解決。

模板方法

如果需要采用某個算法的框架，同時又希望有一定的靈活度，能對它的某些部分進(jìn)行改進(jìn)，那么采用模板方法設(shè)計(jì)模式是比較通用的方案。換句話說，模板方法模式在你“希望使用這個算法，但是需要對其中的某些行進(jìn)行改進(jìn)，才能達(dá)到希望的效果”時是非常有用的。

從一個例子著手，看看這個模式是如何工作的。假設(shè)需要編寫一個簡單的在線銀行應(yīng)用。通常，用戶需要輸入一個用戶賬戶，之后應(yīng)用才能從銀行的數(shù)據(jù)庫中得到用戶的詳細(xì)信息，最終完成一些讓用戶滿意的操作。不同分行的在線銀行應(yīng)用讓客戶滿意的方式可能還略有不同，比如給客戶的賬戶發(fā)放紅利，或者僅僅是少發(fā)送一些推廣文件。可能通過下面的抽象類方式來實(shí)現(xiàn)在線銀行應(yīng)用：

abstract class OnlineBanking { public void processCustomer(int id){ Customer c = Database.getCustomerWithId(id); makeCustomerHappy(c); }abstract void makeCustomerHappy(Customer c); 
} 

processCustomer方法搭建了在線銀行算法的框架：獲取客戶提供的ID，然后提供服務(wù)讓用戶滿意。不同的支行可以通過繼承OnlineBanking類，對該方法提供差異化的實(shí)現(xiàn)。

使用Lambda表達(dá)式
使用Lambda表達(dá)式同樣也可以解決這些問題（創(chuàng)建算法框架，讓具體的實(shí)現(xiàn)插入某些部分）。你想要插入的不同算法組件可以通過Lambda表達(dá)式或者方法引用的方式實(shí)現(xiàn)。

這里向processCustomer方法引入了第二個參數(shù)，它是一個Consumer<Customer>類型的參數(shù)，與前文定義的makeCustomerHappy的特征保持一致：

public void processCustomer(int id, Consumer<Customer> makeCustomerHappy) { Customer c = Database.getCustomerWithId(id); makeCustomerHappy.accept(c); 
} 

現(xiàn)在，可以很方便地通過傳遞Lambda表達(dá)式，直接插入不同的行為，不再需要繼承OnlineBanking類了：

new OnlineBankingLambda().processCustomer(1337, (Customer c) -> System.out.println("Hello " + c.getName());