掌握Java函數式接口，輕松實現依賴反轉
你是否考慮過使用Java函數式接口來反轉Java項目內的依賴關系？在本文中，我們將探討如何通過使用三個關鍵接口——Supplier、Consumer和Function來實現這一目標。
1. Supplier
Supplier接口用于在不需要任何輸入參數的情況下提供一個對象，以下是Supplier接口的定義。
public interface Supplier{
T get();
}為了更好地理解使用這個接口的必要性，讓我們看一看下面的代碼。
public class Logger{
public void log(String message){
if(isLogEnabled()){
write(message);
}
}
}
// 使用Logger類
public class Controller{
@Inject Logger logger;
public void execute(){
logger.log(generateLogMessage());
}
}在上面的代碼中，我們有一個Logger類負責在日志被啟用時寫入日志消息。Controller類通過調用generateLogMessage方法來向Logger類傳遞消息。到目前為止，一切看起來都很順利。
然而，試想一下，如果generateLogMessage方法涉及大量處理或消耗大量資源，而日志記錄又被禁用了，那么這些有價值的資源就白白浪費了，因為生成的日志消息不會被使用。
解決這個問題的辦法是向Logger類傳遞一個Supplier，它將在需要時返回消息，而Logger類只需在日志被啟用時調用該方法即可，代碼如下所示。
public class Logger{
public void log(Supplier messageSupplier){
if(isLogEnabled()){
write(messageSupplier.get());
}
}
}
// 使用Logger類
public class Controller{
@Inject Logger logger;
public void execute(){
logger.log(() -> generateLogMessage());
}
}現在，generateLogMessage方法只會在Supplier的get方法被調用時執行，這樣我們就能在日志未啟用時節省資源。此外，通過使用Supplier這種解決方案，我們可以靈活地實現復雜的日志記錄邏輯，并確保它只會在需要時被調用。
2. Function
通過Function接口，可以定義一個接收參數并產生結果的函數。以下是Function接口的定義（省略了一些默認方法）。
public interface Function{
R apply(T t);
}為了開始探索Function接口，讓我們來看一個負責計算銷售訂單中商品價格的類。這個類需要接收輸入來計算最終價格，輸入包括產品、數量和適用的折扣（0到100之間）等。
public class PriceCalculator{
public BigDecimal calculatePrice(Product product,
Integer quantity,
BigDecimal discount){
var grossPrice = product.getUnitPrice()
.multiply(BigDecimal.valueOf(quantity));
var discountAmount = grossPrice.multiply(discount)
.divide(BigDecimal.valueOf(100));
return grossPrice.minus(discountAmount);
}
}
// 使用示例
var result = priceCalculator(product, 10, BigDecimal.value(10));這個類首先計算總價，然后應用折扣，再從總價中減去折扣金額。現在，讓我們考慮一個新的需求：對價格進行貨幣轉換。
一種方法可能是直接將貨幣轉換邏輯添加到這個類中，這可能會帶來錯誤。更穩健的解決方案是引入一個負責處理貨幣轉換的Function參數。
public class PriceCalculator{
public BigDecimal calculatePrice(
Product product,
Integer quantity,
BigDecimal discount,
Function converterFunction){
var grossPrice = product.getUnitPrice()
.multiply(BigDecimal.valueOf(quantity));
var discountAmount = grossPrice.multiply(discount)
.divide(BigDecimal.valueOf(100));
var netPrice = grossPrice.minus(discountAmount);
return converterFunction.apply(netPrice);
}
}
// 使用示例
var result = priceCalculator(product,
10,
BigDecimal.value(10),
netPrice -> netPrice.multiply(CURRENCY_RATE));增加這個新需求對代碼的影響很小，我們成功地反轉了依賴關系。PriceCalculator類不再需要處理貨幣轉換；相反，它只是用提供的函數調用凈價，并返回結果。這種設計使我們能夠在不修改PriceCalculator類的情況下，使用相同的類轉換為任何貨幣。
還有其他一些方法可以滿足這個需求，而不需要修改PriceCalculator類。你可以創建另一個類，充當調用PriceCalculator的外觀，然后進行貨幣轉換。通常，采用哪種解決方案是由具體項目決定的。
3. Consumer
Consumer接口支持定義一個接收參數、執行特定任務但不返回任何值的函數。以下是Consumer接口的定義（省略了一些默認方法）。
public interface Consumer{
void accept(T t);
}為了解Consumer接口的運行示例，我們來看看這個類，它在實體中設置了一些信息，并將其保存到數據庫中。
public class EntitySaver{
public void create(Entity entity){
entity.setCreationDate(new Date());
database.insert(entity);
}
}
// 使用示例
entitySaver.create(entity);現在，假設我們需要在創建實體時通知其他類，但我們無法修改create方法的接口。在這種情況下，我們可以使用Consumer接口來實現發布-訂閱模式，下面是我們實現該模式的方法。
public class EntitySaver{
private List> consumerList = new ArrayList<>();
public void register(Consumer consumer){
consumerList.add(consumer);
}
public void create(Entity entity){
entity.setCreationDate(new Date());
database.insert(entity);
consumerList.forEach(consumer -> consumer.accept(entity));
}
}
// 使用示例
entitySaver.register(entity -> log.info(entity));
entitySaver.register(entity -> mailerService.notifyUser(entity));
entitySaver.create(entity);在這個發布-訂閱模式的實現中，我們使用了Consumer接口。EntitySaver類現在維護了一個消費者列表，并包含了一個register方法來添加消費者到這個列表中。雖然create方法的接口保持不變，但我們引入了一行代碼來“消費”創建的實體，方法是調用已注冊的消費者。
4. 結語
Java函數式接口是多年前引入的，它們對我們開發Java的方式產生了很大的影響。我們可以將它們用作lambda函數，也可以用來反轉依賴關系，使我們的代碼更加簡潔。
