【函数式接口使用✈️✈️】通过具体的例子实现函数结合策略模式的使用

前言

一、核心函数式接口

[1. Consumer](#1. Consumer)

[2. Supplier](#2. Supplier)

[3. Function,>](#3. Function,>)

二、场景模拟

1.面向对象设计

[2. 策略接口实现（以 Function 接口作为策略）](#2. 策略接口实现（以 Function 接口作为策略）)

三、对比

前言

在 Java 8 中引入了Stream API 新特性，这使得函数式编程风格进一步得到巩固，其中伴随着Lambda 表达式和 Stream API 的广泛使用，另一种函数式接口风格亦可以简化代码提升可读性和拓展性，具体如下

一、核心函数式接口

1.Consumer<T>

定义了一个接受单一输入参数并且无返回值的操作。常用于数据处理流程中的消费型操作，如打印日志、更新数据库等。

java 复制代码

        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
        names.forEach(e-> System.out.println("Welcome login : "+e));
        // 这里是使用的Consumer<String>,给一个参数执行相关操作

        // 或者定义一个自定义Consumer
        Consumer<String> logAction = name -> System.out.println("Logging action for: " + name);
        names.forEach(logAction);

2. Supplier<T>

定义了一个不接受任何参数但是会产生一个结果的方法引用。常用于提供数据来源或计算某个值。

java 复制代码

        Supplier<Integer> randomIntSupplier = () -> ThreadLocalRandom.current().nextInt(1, 100);
        System.out.println(randomIntSupplier.get()); // 输出一个1到100之间的随机整数

3. Function<T, R>

定义了一个接受一个输入参数并产生一个输出结果的方法引用。常用于数据转换、映射或计算。

java 复制代码

        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        List<Double> doubles = numbers.stream().map((Function<Integer, Double>)                                 
        Integer::doubleValue).collect(Collectors.toList());
        doubles.forEach(System.out::println);

        // 或者自定义Function
        Function<String, String> upperCaseTransformer = String::toUpperCase;
        String transformed = upperCaseTransformer.apply("hello"); // 输出 "HELLO"
        System.out.println(transformed);

二、场景模拟

1.面向对象设计

比如常见的促销活动中，不同的促销策略计算出商品的最终价格是不一样的，采用传统的面向对象设计的话，需要为每一个促销活动创建独立的方法或者类了，并在购物车类中通过直接调用相应的方法计算，如下：

java 复制代码

public class ShoppingCart {
    //购物车中的商品列表
    private List<Product> products;

    //普通不打折，统计所有商品的价格即可
    public double calculateTotalPriceWithNormalPrice() {
        double totalPrice = products.stream()
                                    .map(Product::getPrice)
                                    .reduce(0.0, Double::sum);
        return totalPrice;
    }


    //促销打九折，统计商品价格的九折
    public double calculateTotalPriceWithTenPercentDiscount() {
        double totalPrice = products.stream()
                                    .map(product -> product.getPrice() * 0.9)
                                    .reduce(0.0, Double::sum);
        return totalPrice;
    }

    
    //促销直减50 ，小于0 的按照0元计算
    public double calculateTotalPriceWithFiftyDollarsOff() {
        double totalPrice = products.stream()
                                    .map(product -> Math.max(product.getPrice() - 50.0, 0.0))
                                    .reduce(0.0, Double::sum);
        return totalPrice;
    }

    // 调用示例
    public void processCheckout(CheckoutType type) {
        switch (type) {
            case NORMAL_PRICE:
                double normalPrice = calculateTotalPriceWithNormalPrice();
                // 处理正常价格结算逻辑
                break;
            case TEN_PERCENT_DISCOUNT:
                double tenPercentDiscount = calculateTotalPriceWithTenPercentDiscount();
                // 处理九折结算逻辑
                break;
            case FIFTY_DOLLARS_OFF:
                double fiftyDollarsOff = calculateTotalPriceWithFiftyDollarsOff();
                // 处理直减50美元结算逻辑
                break;
        }
    }

    // 其他方法...
}

enum CheckoutType {
    NORMAL_PRICE,
    TEN_PERCENT_DISCOUNT,
    FIFTY_DOLLARS_OFF
}

这种方式增加了代码的耦合度，并且如果需要新增或者修改促销策略，就需要修改ShoppingCart类

2. 策略接口实现（以 Function 接口作为策略）

java 复制代码

import java.util.function.Function;

public interface PromotionStrategy extends Function<Double, Double> {
    // 不需要额外的方法，因为Function本身就是一种策略（接受一个参数，返回一个结果），它接受原始价格并返回打折后的价格
}

创建几个具体的策略实现

java 复制代码

public class NormalPriceStrategy implements PromotionStrategy {
    @Override
    public Double apply(Double originalPrice) {
        return originalPrice; // 正常价格，不做打折处理
    }
}

public class TenPercentDiscountStrategy implements PromotionStrategy {
    @Override
    public Double apply(Double originalPrice) {
        return originalPrice * 0.9; // 打九折
    }
}

public class FiftyDollarsOffStrategy implements PromotionStrategy {
    @Override
    public Double apply(Double originalPrice) {
        return Math.max(originalPrice - 50.0, 0.0); // 直减50美元，价格不能低于0
    }
}

之后，在购物车计算逻辑中，可以根据用户选择的促销策略动态计算商品的价格：

java 复制代码

public class ShoppingCart {
    private List<Product> products;
    private PromotionStrategy promotionStrategy;

    public ShoppingCart(PromotionStrategy strategy) {
        this.promotionStrategy = strategy;
        // 初始化产品列表...
    }

    public double calculateTotalPrice() {
        double totalPrice = products.stream()
                                    .map(Product::getPrice)
                                    .map(promotionStrategy)
                                    .reduce(0.0, Double::sum);
        return totalPrice;
    }

    // 其他方法...
}

// 使用示例：
ShoppingCart cart = new ShoppingCart(new TenPercentDiscountStrategy());
// 添加商品到cart...
double finalPrice = cart.calculateTotalPrice(); // 根据策略计算总价

这个例子就是使用 PromotionStrategy 扮演了策略角色，不同的折扣策略通过实现 Function<Double,Double> 接口来决定如何计算折扣价，在使用时，可以根据需要选择并注入不同的策略实现。

三、对比

	策略模式	面向对象设计
优点	* 开放封闭原则：策略模式鼓励对扩展开放，对修改封闭。当需要增加新的促销策略时，只需要增加一个新的策略类，不需要修改现有的购物车类或者其他已有代码。 * 代码复用：每个策略类（如`NormalPriceStrategy`、`TenPercentDiscountStrategy`、`FiftyDollarsOffStrategy`）可以独立于购物车类使用，增强了代码的复用性。 * 低耦合：购物车类与具体的促销策略解耦，使得系统更灵活，更容易维护。	* 对于简单的场景，直接在购物车类中添加多个计算方法直观易懂，初学者更容易接受。
缺点	* 策略种类增多时，可能会导致策略接口的家族变得庞大，若策略逻辑差异不大，可能会造成代码冗余。	* 耦合度高：购物车类与具体的促销逻辑紧密耦合，当促销策略发生变化时，必须修改购物车类的代码。 * 扩展困难：若促销策略种类增加，会导致购物车类的代码臃肿，且不利于代码维护。 * 代码复用性差：对于每一种新的促销活动，都需要在购物车类中添加新的方法，无法直接复用现有逻辑。

其实不难看出，在面对频繁变化的业务逻辑（如促销策略）时，策略模式的优势明显，它有助于代码的可维护性、扩展性和复用性。而在简单、固定的场景下，直接在购物车类中硬编码计算逻辑可能显得更为直接简单。然而，考虑到长期的软件迭代和维护成本，推荐采用策略模式来优化代码结构。

文末

文章到这里就结束了~