Java函数式编程中高阶函数在设计模式中的应用?
高阶函数在设计模式中应用广泛,包括:策略模式(使用高阶函数创建算法或行为)、模板方法模式(定义算法骨干)、观察者模式(定义观察者和被观察者接口)。在策略模式中,高阶函数允许更改算法而不影响现有代码;在模板方法模式中,高阶函数定义通用的算法骨干,由子类定制具体步骤;在观察者模式中,高阶函数定义观察者和被观察者接口,允许观察者订阅和取消订阅事件。
Java 函数式编程中高阶函数在设计模式中的应用
引言
函数式编程是一种编程范式,它专注于使用函数作为一等公民。高阶函数是函数式编程中一个重要的概念,它可以接收其他函数作为参数或返回另一个函数。在设计模式中,高阶函数可以简化代码,提高可读性和可维护性。
高阶函数在设计模式中的应用
高阶函数可以在设计模式中完成各种任务,包括:
- 策略模式:策略模式使用高阶函数来创建各种算法或行为。这允许客户端在不改变现有代码的情况下更改算法。
- 模板方法模式:模板方法模式使用高阶函数来定义一个通用的算法骨干。子类可以通过实现具体步骤来定制算法。
- 观察者模式:观察者模式使用高阶函数来定义观察者和被观察者的接口。这允许观察者在不改变被观察者的前提下订阅和取消订阅事件。
实战案例
策略模式
// 策略接口 interface Strategy { int doSomething(int a, int b); } // 具体策略 class AddStrategy implements Strategy { @Override public int doSomething(int a, int b) { return a + b; } } class MultiplyStrategy implements Strategy { @Override public int doSomething(int a, int b) { return a * b; } } // 策略模式上下文 class Context { private Strategy strategy; public Context(Strategy strategy) { this.strategy = strategy; } public int doSomething(int a, int b) { return strategy.doSomething(a, b); } } // 主类 public class Main { public static void main(String[] args) { Context context = new Context(new AddStrategy()); System.out.println(context.doSomething(1, 2)); // 输出 3 context = new Context(new MultiplyStrategy()); System.out.println(context.doSomething(1, 2)); // 输出 2 } }
模板方法模式
// 抽象类 abstract class AbstractTemplate { public void templateMethod() { step1(); step2(); hook(); } protected abstract void step1(); protected abstract void step2(); // 可选钩子方法 protected void hook() {} } // 具体子类 class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate { @Override protected void step1() { System.out.println("Step 1"); } @Override protected void step2() { System.out.println("Step 2"); } } // 主类 public class Main { public static void main(String[] args) { ConcreteTemplate template = new ConcreteTemplate(); template.templateMethod(); // 输出: // Step 1 // Step 2 } }
观察者模式
// 观察者接口 interface Observer { void update(Object event); } // 被观察者接口 interface Observable { void addObserver(Observer observer); void removeObserver(Observer observer); void notifyObservers(Object event); } // 具体观察者 class ConcreteObserver implements Observer { @Override public void update(Object event) { System.out.println("Received event: " + event); } } // 具体被观察者 class ConcreteObservable implements Observable { private List<Observer> observers = new ArrayList<>(); @Override public void addObserver(Observer observer) { observers.add(observer); } @Override public void removeObserver(Observer observer) { observers.remove(observer); } @Override public void notifyObservers(Object event) { for (Observer observer : observers) { observer.update(event); } } } // 主类 public class Main { public static void main(String[] args) { ConcreteObservable observable = new ConcreteObservable(); ConcreteObserver observer1 = new ConcreteObserver(); ConcreteObserver observer2 = new ConcreteObserver(); observable.addObserver(observer1); observable.addObserver(observer2); observable.notifyObservers("Hello!"); // 输出: // Received event: Hello! // Received event: Hello! } }
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