Java8实战-总结34

重构、测试和调试

使用 Lambda 重构面向对象的设计模式

观察者模式

观察者模式是一种比较常见的方案，某些事件发生时（比如状态转变），如果一个对象（通常称之为主题）需要自动地通知其他多个对象（称为观察者），就会采用该方案。创建图形用户界面（GUI）程序时，经常会使用该设计模式。这种情况下，在图形用户界面组件（比如按钮）上注册一系列的观察者。如果点击按钮，观察者就会收到通知，并随即执行某个特定的行为。 但是观察者模式并不局限于图形用户界面。比如，观察者设计模式也适用于股票交易的情形，多个券商可能都希望对某一支股票价格（主题）的变动做出响应。下图通过UML图解释了观察者模式。

为Twitter这样的应用设计并实现一个定制化的通知系统。想法很简单：好几家报纸机构，比如《纽约时报》《卫报》以及《世界报》都订阅了新闻，他们希望当接收的新闻中包含他们感兴趣的关键字时，能得到特别通知。首先，需要一个观察者接口，它将不同的观察者聚合在一起。它仅有一个名为notify的方法，一旦接收到一条新的新闻，该方法就会被调用：

interface Observer { void notify(String tweet); 
} 

现在，可以声明不同的观察者（比如，这里是三家不同的报纸机构），依据新闻中不同的关键字分别定义不同的行为：

class NYTimes implements Observer { public void notify(String tweet) { if(tweet != null && tweet.contains("money")) { System.out.println("Breaking news in NY! " + tweet); } } 
} class Guardian implements Observer { public void notify(String tweet) { if(tweet != null && tweet.contains("queen")) { System.out.println("Yet another news in London... " + tweet); } } 
} class LeMonde implements Observer { public void notify(String tweet) { if(tweet != null && tweet.contains("wine")) { System.out.println("Today cheese, wine and news! " + tweet); } } 
} 

最重要的部分是Subject,为它定义一个接口：

interface Subject { void registerObserver(Observer o); void notifyObservers(String tweet); 
} 

Subject使用registerObserver方法可以注册一个新的观察者，使用notifyObservers方法通知它的观察者一个新闻的到来。更进一步，实现Feed类：

class Feed implements Subject { private final List<Observer> observers = new ArrayList<>(); public void registerObserver(Observer o) { this.observers.add(o); } public void notifyObservers(String tweet) { observers.forEach(o -> o.notify(tweet)); } 
}

这是一个非常直观的实现：Feed类在内部维护了一个观察者列表，一条新闻到达时，它就进行通知。

	Feed f = new Feed(); f.registerObserver(new NYTimes()); f.registerObserver(new Guardian()); f.registerObserver(new LeMonde()); f.notifyObservers("The queen said her favourite book is Java 8 in Action!"); 

上面示例中，《卫报》会特别关注这条新闻。
使用Lambda表达式
Observer接口的所有实现类都提供了一个方法：notify。新闻到达时，它们都只是对同一段代码封装执行。Lambda表达式的设计初衷就是要消除这样的僵化代码。使用Lambda表达式后，无需显式地实例化三个观察者对象，直接传递Lambda表达式表示需要执行的行为即可：

f.registerObserver((String tweet) -> { if(tweet != null && tweet.contains("money")) { System.out.println("Breaking news in NY! " + tweet); } 
}); f.registerObserver((String tweet) -> { if(tweet != null && tweet.contains("queen")) { System.out.println("Yet another news in London... " + tweet); } 
}); 

是否随时随地都可以使用Lambda表达式呢？答案是否定的！前文介绍的例子中，Lambda适配得很好，那是因为需要执行的动作都很简单，因此才能很方便地消除僵化代码。但是，观察者的逻辑有可能十分复杂，它们可能还持有状态，抑或定义了多个方法，诸如此类。在这些情形下，还是应该继续使用类的方式。

责任链模式

责任链模式是一种创建处理对象序列（比如操作序列）的通用方案。一个处理对象可能需要在完成一些工作之后，将结果传递给另一个对象，这个对象接着做一些工作，再转交给下一个处理对象，以此类推。

通常，这种模式是通过定义一个代表处理对象的抽象类来实现的，在抽象类中会定义一个字段来记录后续对象。一旦对象完成它的工作，处理对象就会将它的工作转交给它的后继。代码中，这段逻辑看起来是下面这样：

public abstract class ProcessingObject<T> { protected ProcessingObject<T> successor; public void setSuccessor(ProcessingObject<T> successor) { this.successor = successor;} public T handle(T input) { T r = handleWork(input); if(successor != null) { return successor.handle(r); } return r; } abstract protected T handleWork(T input); 
} 

下图以UML的方式阐释了责任链模式。

handle方法提供了如何进行工作处理的框架。不同的处理对象可以通过继承ProcessingObject类，提供handleWork方法来进行创建。

下面看看如何使用该设计模式。可以创建两个处理对象，它们的功能是进行一些文本处理工作。

public class HeaderTextProcessing extends ProcessingObject<String> { public String handleWork(String text) { return "From Raoul, Mario and Alan: " + text; } 
} public class SpellCheckerProcessing extends ProcessingObject<String> { public String handleWork(String text) { return text.replaceAll("labda", "lambda"); } 
} 

现在你就可以将这两个处理对象结合起来，构造一个操作序列：

	ProcessingObject<String> p1 = new HeaderTextProcessing(); ProcessingObject<String> p2 = new SpellCheckerProcessing(); p1.setSuccessor(p2);//将两个处理对象链接起来String result = p1.handle("Aren't labdas really sexy?!!"); System.out.println(result); //打印输出“From Raoul, Mario and Alan: Aren't lambdas really sexy?!!

使用Lambda表达式
可以将处理对象作为函数的一个实例，为了链接这些函数，需要使用andThen方法对其进行构造。

	UnaryOperator<String> headerProcessing = (String text) -> "From Raoul, Mario and Alan: " + text; //第一个处理对象UnaryOperator<String> spellCheckerProcessing = (String text) -> text.replaceAll("labda", "lambda");  //第二个处理对象Function<String, String> pipeline = headerProcessing.andThen(spellCheckerProcessing); //将两个方法结合起来，结果就是一个操作链String result = pipeline.apply("Aren't labdas really sexy?!!");