用Lambda实现模板模式

18-11-07 banq
                   

Java 8 Lambda表达式的简洁性为经典的GoF设计模式提供了新的视角。通过利用函数式编程,我们可以通过更少的耦合和仪式获得相同的好处 - 模板方法就是一个很好的例子。

经典的GoF模板方法实现

模板方法设计模式是Gang of Four描述的23种设计模式之一 - 利用它可以轻松地符合Open-ClosedHollywood原则。

简而言之,它有助于定义某个算法的骨架(算法不变量),用户可以填充空白 - 这是通过覆盖定义骨架实现的抽象类所暴露的抽象方法来实现的。

更实际,想象一些场景,比如记录某些操作的执行时间,在事务中运行代码......或者经典的JUnit工作流,我们只负责以前/后/测试方法的形式填充空白 - 这些是场景图案闪耀的地方。

让我们看一个相当简单的例子,包括用执行时间记录来包围我们的代码。

经过专业训练的GoF设计模式从业者将使用抽象类来实现这个想法:

abstract class AbstractTimeLoggingMethod {

    abstract void run();

    public void runWithTimeLogging() {
        var before = LocalTime.now();
        run();
        var after = LocalTime.now();
        System.out.printf(
          "Execution took: %d ms%n", 
          Duration.between(before, after).toMillis());
    }
}

然后,如果我们想用记录逻辑包装我们的代码片段,我们只需要扩展类,然后使用public方法:

public static void main(String[] args) {
    var fetchAndLog = new AbstractTimeLoggingMethod() {
        @Override
        void run() {
            findById(42);
        }
    };

    fetchAndLog.runWithTimeLogging(); // Execution took: 1005 ms
}

然而,由于它依赖于继承,这种方法非常具有侵入性 - 它将类紧密地耦合在一起并且用过多的样板代码。

用函数简化模板方法

我们可以在一个接受函数接口的方法中实现,而不是通过使用抽象类来定义骨架:

final class TemplateMethodUtil {

    private TemplateMethodUtil() {
    }

    static void runWithExecutionTimeLogging(Runnable action) {
        var before = LocalTime.now();
        action.run();
        var after = LocalTime.now();
        System.out.printf(
          "Execution took: %d ms%n", 
          Duration.between(before, after).toMillis());
    }
}

现在,只要我们想要传入函数方法:

TemplateMethodUtil.runWithExecutionTimeLogging(() -> findById(42))​​​​​​​

想要编排多个调用?

static void orchestrate(Runnable step1, Runnable step2) {
    System.out.println("starting...");
    step1.run();
    step2.run();
    System.out.println("ending...");
}

调用客户端:

TemplateMethodUtil.orchestrate(
  () -> System.out.println("a"),
  () -> System.out.println("b"));

starting...
a
b
ending...

GoF书中充满了规范性的想法,但仍然值得重新审视它们,因为新的方法可以实现更好的实现。

代码片段可以在GitHub上找到。