关于java:给-Java-造个轮子-Chain

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在前不久发的「Java 中模仿 C# 的扩大办法」一文中给 Java 模仿了扩大办法。但毕竟没有语法反对，应用起来还是有诸多不便，尤其是须要一直交织应用不同类中实现的“扩大办法”时，切换对象十分繁琐。前文也提到，之所以想到钻研“扩大办法”其实只是为了“链式调用”。

那么，为什么不间接从原始需要登程，只解决链式调用的问题，而不去思考更宽泛的扩大办法呢？前文钻研过通过 Builder 模式来实现链式调用，这种形式须要本人定义扩大办法类（也就是 Builder），依然比拟繁琐。

链式调用的次要特点就是应用了某个对象之后，能够持续应用该对象 …… 始终应用上来。你看，这里就两件事：一是提供一个对象；二是应用这个对象 —— 这不就是 Supplier 和 Consumer 吗？Java 在 java.util.function 包中正好提供了同名的两个函数式接口。这样一来，咱们能够定义一个 Chain 类，从一个 Supplier 开始，一直的“生产”它，这样一个简略的 Chain 雏形就进去了：

public class Chain<T> {
    private final T value;

    public Chain(Supplier<? extends T> supplier) {this.value = supplier.get();
    }

    public Chain<T> consume(Consumer<? super T> consumer) {consumer.accept(this.value);
        return this;
    }
}

当初，如果咱们有一个 Person 类，它有一些行为办法：

class Person {public void talk() { }
    public void walk(String target) { }
    public void eat() {}
    public void sleep() {}
}

还是前文中那个业务场景：谈妥了，进来，吃饭，回来，睡觉。非链试调用是这样的：

public static void main(String[] args) {var person = new Person();
    person.talk();
    person.walk("饭店");
    person.eat();
    person.walk("家");
    person.sleep();}

如果用 Chain 串起来就是：

public static void main(String[] args) {new Chain<>(Person::new).consume(Person::talk)
        .consume(p -> p.walk("饭店"))
        .consume(Person::eat)
        .consume(p -> p.walk("家"))
        .consume(Person::sleep);
}

下面曾经实现了 Chain 封装，还是蛮简略的，只不过有两个小问题：

consume() 字太多，写起来麻烦。如果改名的话，do 很适合，惋惜是关键字 …… 不如改成 act 好了；
链接调用往往是用在表达式中，返回有个返回值，所以得加个 Chain::getValue()

实际上，链式调用过程中，也不肯定就只是“生产”，有可能还须要“转换”，用程序员的话来说，就是 map()—— 将以后对象作为参数传入，计算实现之后失去另一个对象。可能大家在 java stream 中用到 map() 比拟多，不过这里的场景更像 Optional::map。

来看看 Optional::map 的源代码：

public <U> Optional<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {Objects.requireNonNull(mapper);
    if (!isPresent()) {return empty();
    } else {return Optional.ofNullable(mapper.apply(value));
    }
}

能够看进去这个 map() 的逻辑很简略，就是把 Function 运行的的后果再封装成一个 Optional 对象。咱们在 Chain 中也能够这么干：

public <U> Chain<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {return new Chain<>(() -> mapper.apply(value));
}

写到这里发现，应用 Supplier 的思路尽管没错，但要间接从“值”结构 Chain 对象还挺不容易的 —— 当然能够加一个构造函数的重载来解决这个问题，但我想像 Optional 那样写两个静态方法来实现，同时暗藏构造函数。批改后残缺的 Chain 如下：

import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;

public class Chain<T> {
    private final T value;

    public static <T> Chain<T> of(T value) {return new Chain<>(value);
    }

    public static <T> Chain<T> from(Supplier<T> supplier) {return new Chain<>(supplier.get());
    }

    private Chain(T value) {this.value = value;}

    public T getValue() {return value;}

    public Chain<T> act(Consumer<? super T> consumer) {consumer.accept(this.value);
        return this;
    }

    public <U> Chain<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {return Chain.of(mapper.apply(value));
    }
}

map() 总是会返回一个新的 Chain 对象。如果某次解决中存在很多个 map 步骤，那就会产生很多个 Chain 对象。能不能在一个 Chain 对象中解决呢？

定义 Chain 的时候用到了泛型，而泛型类型在编译后就会被擦除掉，和咱们间接把 value 定义成 Object 没多大区别。既然如此，map() 的时候，间接把 value 给换掉，而不是产生新的 Chain 对象是否可行呢？—— 的确可行。然而一方面须要持续应用泛型来束缚 consumer 和 mapper，另一方面，须要在外部进行强制的类型转换，还得保障这个转换不会有问题。

实践上来说，Chain 解决的是链式调用，一环扣一环，而每一环的后果都保留在 value 中用于下一环的开始。因而在泛型束缚下，不管怎么变动都是不会出问题的。实践可行，不如实际一下：

// 因为存在大量的类型转换（逻辑确认可行），须要疏忽掉相干正告
@SuppressWarnings("unchecked")
public class Chain<T> {
    // 把 value 申明为 Object 类型，以便援用各种类型的值
    // 同时去掉 final 润饰，使之可变
    private Object value;

    public static <T> Chain<T> of(T value) {return new Chain<>(value);
    }

    public static <T> Chain<T> from(Supplier<T> supplier) {return new Chain<>(supplier.get());
    }

    private Chain(T value) {this.value = value;}

    public T getValue() {
        // 应用到 value 的中央都须要把 value 转换为 Chain<> 的泛型参数类型，下同
        return (T) value;
    }

    public Chain<T> act(Consumer<? super T> consumer) {consumer.accept((T) this.value);
        return this;
    }

    public <U> Chain<U> map(Function<? super T, ? extends U> mapper) {
        // mapper 的计算结果无所谓是什么类型都能够给 Object 类型的 value 赋值
        this.value = mapper.apply((T) value);
        // 返回的 Chain 尽管还是本人（就这个对象），然而泛型参数得换成 U 了
        // 换了类型之后，后序的操作才会基于 U 类型来进行
        return (Chain<U>) this;
    }
}

最初那句类型转换 (Chain<U>) this 很是灵性，Java 中能够这么干（因为有类型擦除），C# 中无论如何都做不到！

再写段代码来试验一下：

public static void main(String[] args) {
    // 留神：String 的操作会产生新的 String 对象，所以要用 map
    Chain.of("Hello World")
        .map(String::trim)
        .map(String::toLowerCase)
        // ↓ 把 String 拆分成 String[]，这里转换了不相容类型
        .map(s ->s.split("\s+"))
        // ↓ 生产这个 String[]，顺次打印进去
        .act(ss -> Arrays.stream(ss).forEach(System.out::println));
}

输入后果正如预期：