Java 8 代码重构实战之四 Lambda表达式重构工厂模式与责任链模式

设计模式为解决常见软件问题提供了经典方案，但在现代编程语言中，部分模式可通过Lambda表达式进一步简化。本文以工厂模式和责任链模式为例，探讨如何用Lambda表达式减少冗余代码，提升灵活性与可读性。

1. 工厂模式（Factory Pattern）

传统实现：
工厂模式通过工厂类封装对象创建逻辑，客户端无需直接依赖具体类。通常需要定义接口、多个实现类和一个工厂类。

java">// 产品接口
interface DatabaseConnection {void connect();
}// 具体产品实现
class MySQLConnection implements DatabaseConnection {@Overridepublic void connect() {System.out.println("Connected to MySQL");}
}class PostgreSQLConnection implements DatabaseConnection {@Overridepublic void connect() {System.out.println("Connected to PostgreSQL");}
}// 工厂类
class ConnectionFactory {public DatabaseConnection createConnection(String type) {switch (type) {case "MySQL": return new MySQLConnection();case "PostgreSQL": return new PostgreSQLConnection();default: throw new IllegalArgumentException("Invalid type");}}
}

Lambda重构：
利用Supplier函数式接口和Map存储创建逻辑，避免冗长的条件判断和工厂类。

java">import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Supplier;public class Main {private static final Map<String, Supplier<DatabaseConnection>> CONNECTION_FACTORY = new HashMap<>();static {CONNECTION_FACTORY.put("MySQL", MySQLConnection::new);CONNECTION_FACTORY.put("PostgreSQL", PostgreSQLConnection::new);}public static DatabaseConnection createConnection(String type) {Supplier<DatabaseConnection> supplier = CONNECTION_FACTORY.get(type);if (supplier == null) {throw new IllegalArgumentException("Invalid type");}return supplier.get();}public static void main(String[] args) {DatabaseConnection conn = createConnection("MySQL");conn.connect(); // 输出：Connected to MySQL}
}

优势：

消除工厂类：通过Map直接管理创建逻辑，扩展时只需添加新条目。
动态注册：支持运行时动态添加或修改产品类型。
代码简洁：避免switch-case或if-else分支判断。

2. 责任链模式（Chain of Responsibility Pattern）

传统实现：
责任链模式将多个处理器对象链接成链，请求沿链传递直至被处理。需定义处理器接口和多个实现类。

java">interface Handler {void handleRequest(String request);void setNext(Handler next);
}abstract class AbstractHandler implements Handler {private Handler next;@Overridepublic void setNext(Handler next) {this.next = next;}protected void passToNext(String request) {if (next != null) {next.handleRequest(request);}}
}// 具体处理器
class AuthenticationHandler extends AbstractHandler {@Overridepublic void handleRequest(String request) {if (request.contains("Auth")) {System.out.println("Authenticated");} else {passToNext(request);}}
}class LoggingHandler extends AbstractHandler {@Overridepublic void handleRequest(String request) {System.out.println("Logging request: " + request);passToNext(request);}
}

Lambda重构：
将处理逻辑封装为函数，通过函数组合构建责任链。

java">import java.util.function.UnaryOperator;
import java.util.stream.Stream;public class Main {public static void main(String[] args) {// 定义处理函数UnaryOperator<String> authentication = request ->request.contains("Auth") ? "Authenticated" : request;UnaryOperator<String> logging = request -> {System.out.println("Logging: " + request);return request;};// 构建责任链UnaryOperator<String> chain = Stream.of(logging, authentication).reduce(UnaryOperator.identity(), UnaryOperator::andThen);// 处理请求String result = chain.apply("Request with Auth");System.out.println(result); // 输出：Authenticated}
}