不需要策略模式也能避免满屏if/else

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测评员老杜 2023-05-24 16:49:35

文章标签 Java 函数式编程 System 文章分类 Node.js 前端开发

满屏if/else

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    if(a == 1){
        System.out.println("执行a=1的逻辑");
    }else if (a == 2){
        System.out.println("执行a=2的逻辑");
    }else if (a == 3){
        System.out.println("执行a=3的逻辑");
    }else if (a == 4){
        System.out.println("执行a=4的逻辑");
    }else if (a == 5){
        System.out.println("执行a=5的逻辑");
    }
}

可能不少开发同学刚接入代码的时候是这么写的，也可能是想省事，也可能是真的不知道用什么办法解决。但从今天开始，你看完这篇文章，你自己都不会允许自己出现上述情况。大家也看过不少网上的帖子，大部分推荐用策略模式，工厂模式等。甚至还有同学站起来说：我不用if/else，我用switch/case，那你是真强

今天1点东西教大家用不一样的方式避免if/else，如果还不了解上面提到的设计模式也可以先去我的主页看看我的专栏，超全设计模式的讲解。

话不多说我们由浅入深，慢慢道来

解决办法

一、函数式编程

函数式编程也可以避免使用if语句，通过函数式编程的柯里化、高阶函数等特性，我们可以更好地处理条件分支等流程控制语句。

举个例子，我们来看一个检查邮箱是否合法的例子。我们可以通过组合多个函数，从而不需要使用if语句。(今天用一个前端的demo来举个例子，让前端的同学也能受到些启发，其实后端和前端是一样的，为什么称前端是js，j即代表java，逻辑思想是一致的)

function checkEmail(email) {
  return compose(
    isNotEmpty,
    containsAtSymbol,
    containsDotAfterAtSymbol
  )(email);
}

function compose(...fns) {
  return function(arg) {
    return fns.reduceRight((res, fn) => fn(res), arg);
  };
}

function isNotEmpty(str) {
  return !!str.trim().length;
}

function containsAtSymbol(str) {
  return str.includes('@');
}

function containsDotAfterAtSymbol(str) {
  let suffix = str.split('@')[1];
  if (!suffix) return false;
  return suffix.includes('.');
}

console.log(checkEmail('example@gmail.com')); // 输出 true

在这个例子中，我们定义了三个函数isNotEmpty、containsAtSymbol和containsDotAfterAtSymbol，它们都返回了一个布尔值。我们使用compose函数将这三个函数串起来，从而组成一个函数式的检查邮箱有效性函数checkEmail。使用这种方式，我们不需要使用if语句即可进行流程控制。

我们接下来再看下后端的函数式编程是如何搞得

现在都发展到java17了，如果你还不知道java8的函数式编程，今天你算来着了，我们看下Java 8函数式编程是如何避免if判断的代码，该代码用于验证一个数字是否为偶数

import java.util.function.Predicate;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Predicate<Integer> isEven = n -> n % 2 == 0;

        System.out.println(isEven.test(2));    // 输出 true
        System.out.println(isEven.test(3));    // 输出 false
    }
}

在这段代码中，我们使用了Java 8的Predicate函数式接口，它允许我们定义一个布尔型的测试函数，用于测试给定的输入值。
在这个例子中，我们定义了一个isEven谓词，它使用一个lambda表达式判断输入的数字是否是偶数。最后，我们测试了两个数字，并通过test方法调用isEven谓词来验证它们是否为偶数，这样就避免了使用if判断语句。

这就是函数式结合lambda的魅力所在，如果你不了解函数式编程，今天咱们就仔细唠唠，保证让你听的明明白白

不需要策略模式也能避免满屏if/else_函数式编程

二、详解函数式编程

Java 8中的函数式编程是指使用函数式编程范式来编写Java代码。传统的Java编程是面向对象的，重点是定义类、对象及其行为。而函数式编程重点在于函数，函数是第一等公民，可以将其作为参数传递给其他函数，也可以作为返回值返回。Java 8中添加的lambda表达式和函数接口为Java带来了真正的函数编程能力。

那接着又同学问了，lambda表达式讲讲呗，虽然大家每天都在用，但是再多啰嗦几句吧

Lambda

Lambda表达式是一个函数式编程中的概念，可以将其看做是一个匿名函数。它可以传递给其他函数使用，也可以作为返回值返回。Java 8中引入的Lambda表达式使用简单的语法来表达函数，例如：

(x, y) -> x + y

这是一个简单的lambda表达式，它接收两个参数并将它们相加。上面我们提到lambda表达式和函数接口为Java带来了真正的函数编程能力。那什么是函数接口呢

函数接口

Java中的函数接口定义了一个只含有一个抽象方法的接口，这种接口也称为SAM接口，即单抽象方法接口（Single Abstract Method interface）。函数接口可以被lambda表达式实现，并作为函数参数或返回值进行传递。

Java 8中定义了一些通用的函数接口，例如Consumer、Predicate、Supplier和Function等，它们分别对应消费、谓词、提供和函数这四种函数类型。

我分别举例说明Consumer、Predicate、Supplier和Function的使用方法。

Consumer

Consumer代表一个接收单个输入参数且没有返回值的操作。它常用于需要执行某个操作，但无需返回值的场合。

例如，在下面的代码中，我们定义了一个printName方法，该方法使用Consumer来接收一个字符串参数，并将该参数打印到控制台。

import java.util.function.Consumer;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Consumer<String> print = name -> System.out.println(name);
        print.accept("Tom");    // 输出 "Tom"
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个Consumer，它接收一个字符串类型的参数并将其打印到控制台。然后我们使用了accept方法来调用这个Consumer。

Predicate

Predicate代表一个断言，即对输入参数进行判断并返回一个布尔值。它常用于做一些条件判断。

例如，在下面的代码中，我们定义了一个isEven谓词，它使用lambda表达式判断输入的数字是否是偶数。

import java.util.function.Predicate;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Predicate<Integer> isEven = n -> n % 2 == 0;

        System.out.println(isEven.test(2));    // 输出 true
        System.out.println(isEven.test(3));    // 输出 false
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个Predicate，它使用一个lambda表达式判断输入的数字是否是偶数。然后我们测试了两个数字，并通过test方法调用isEven谓词来验证它们是否为偶数。

Supplier

Supplier代表一个无参数且有返回值的操作。它常用于需要提供某些资源的场合。

例如，在下面的代码中，我们定义了一个generateRandom提供者，它使用java.util.Random类生成一个随机数并返回。

import java.util.Random;
import java.util.function.Supplier;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Supplier<Integer> generateRandom = () -> new Random().nextInt(100);
        int randomNum = generateRandom.get();

        System.out.println(randomNum);
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个generateRandom提供者，它使用Random类来生成一个随机数，并使用get方法来获取该提供者的返回值。

Function

Function代表一个包含一个输入参数和一个返回值的操作。它常用于需要对输入值进行转换或处理的场合。

例如，在下面的代码中，我们定义了一个strLength函数，它使用一个lambda表达式获取一个字符串的长度。

import java.util.function.Function;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Function<String, Integer> strLength = str -> str.length();

        System.out.println(strLength.apply("abcde"));    // 输出 5
    }
}

在这个例子中，我们定义了一个strLength函数，它使用一个lambda表达式获取一个字符串的长度。然后我们使用了apply方法来调用这个函数，返回一个字符串的长度。
以上四个函数接口分别代表了消费、谓词、提供和函数这四种函数类型。它们都是Java 8中函数式编程的重要组成部分，可以用来简化代码，提高代码的可读性和可维护性。

我们接着再讲一个函数式编程里面一个比较重要的流式编程。

流式编程

Java 8中的流式编程是指可以将一系列操作以流的方式进行传递和处理。流是一个支持串行和并行操作的数据元素序列。流具有如下的特点：

操作可以分为中间操作和终止操作两种类型
操作不会修改源数据，而是产生一个新的流
操作可以由多个流式操作组成

使用流可以消除许多传统Java编程中的复杂性，使代码更加简洁明了。以下是一个计算数字平方和的简单示例：

import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int sum = IntStream.of(1, 2, 3, 4, 5)
            .map(n -> n * n)
            .sum();

        System.out.println(sum);    // 输出 55
    }
}

在这个示例中，我们使用了IntStream构造函数创建了一个新的整数类型流，并通过map方法将流中的每个元素平方。最后，我们使用sum方法计算了所有元素的平方和。使用流的方式可以大大简化代码，使代码更加清晰易读。