使用java8的方法引用替换硬编码

背景

想必大家在项目中都有遇到把一个列表的多个字段累加求和的情况，也就是一个列表的总计。有的童鞋问，这个不是给前端做的吗？后端不是只需要把列表返回就行了嘛。。。没错，我也是这样想的，但是在一场和前端的撕逼大战中败下阵来之后，这个东西就落在我身上了。当时由于工期原因，时间比较紧，也就不考虑效率和易用性了，只是满足当时的需求，就随便写了个方法统计求和。目前稍微闲下来了，就把原来的代码优化下。我们先来看一下原来的代码...

原代码

工具类

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.lang.reflect.Method;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 *  * @ClassName CalculationUtil
 *  * @Description TODO(计算工具类)
 *  * @Author 我恰芙蓉王
 *  * @Date 2020年04月21日 11:37
 *  * @Version 1.0.0
 *  
 **/
public class CalculationUtil {

    //拼接get set方法的常量
    public static final String GET = "get";
    public static final String SET = "set";

    /**
     * 功能描述: 公用统计小计方法
     *
     * @param list   原数据列表集合
     * @param fields 运算的属性数组
     * @创建人: 我恰芙蓉王
     * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
     * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T   返回统计好的对象
     **/
    public static <T> T totalCalculationForBigDecimal(List<T> list, String... fields) throws Exception {
        if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
            return null;
        }
        Class clazz = list.get(0).getClass();
        //返回值
        Object object = clazz.newInstance();
        list.stream().forEach(v ->
                Arrays.asList(fields).parallelStream().forEach(t -> {
                    try {
                        String field = StringUtils.capitalize(t);
                        //获取get方法
                        Method getMethod = clazz.getMethod(GET + field);
                        //获取set方法
                        Method setMethod = clazz.getMethod(SET + field, BigDecimal.class);

                        Object objectValue = getMethod.invoke(object);
                        setMethod.invoke(object, (objectValue == null ? BigDecimal.ZERO : (BigDecimal) objectValue).add((BigDecimal) getMethod.invoke(v)));
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                })
        );
        return (T) object;
    }

    /**
     * 功能描述: 公用统计小计方法
     *
     * @param list   原数据列表集合
     * @param fields 运算的属性数组
     * @创建人: 我恰芙蓉王
     * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
     * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T   返回统计好的对象
     **/
    public static <T> T totalCalculationForDouble(List<T> list, String... fields) throws Exception {
        if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
            return null;
        }
        Class clazz = list.get(0).getClass();
        //返回值
        Object object = clazz.newInstance();
        list.stream().forEach(v ->
                Arrays.asList(fields).parallelStream().forEach(t -> {
                    try {
                        String field = StringUtils.capitalize(t);
                        //获取get方法
                        Method getMethod = clazz.getMethod(GET + field);
                        //获取set方法
                        Method setMethod = clazz.getMethod(SET + field, Double.class);

                        Object objectValue = getMethod.invoke(object);
                        setMethod.invoke(object, add((objectValue == null ? new Double(0) : (Double) objectValue), (Double) getMethod.invoke(v)));
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                })
        );

        return (T) object;
    }

    /**
     * 功能描述: 公用统计小计方法
     *
     * @param list   原数据列表集合
     * @param fields 运算的属性数组
     * @创建人: 我恰芙蓉王
     * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
     * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T   返回统计好的对象
     **/
    public static <T> T totalCalculationForFloat(List<T> list, String... fields) throws Exception {
        if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
            return null;
        }
        Class clazz = list.get(0).getClass();
        //返回值
        Object object = clazz.newInstance();
        list.stream().forEach(v ->
                Arrays.asList(fields).parallelStream().forEach(t -> {
                    try {
                        String field = StringUtils.capitalize(t);

                        //获取get方法
                        Method getMethod = clazz.getMethod(GET + field);
                        //获取set方法
                        Method setMethod = clazz.getMethod(SET + field, Float.class);

                        Object objectValue = getMethod.invoke(object);
                        setMethod.invoke(object, add((objectValue == null ? new Float(0) : (Float) objectValue), (Float) getMethod.invoke(v)));
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                })
        );
        return (T) object;
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算。
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static Double add(Double v1, Double v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1.toString());
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2.toString());
        return b1.add(b2).doubleValue();
    }

    /**
     * 提供精确的加法运算。
     *
     * @param v1 被加数
     * @param v2 加数
     * @return 两个参数的和
     */
    public static Float add(Float v1, Float v2) {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1.toString());
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2.toString());
        return b1.add(b2).floatValue();
    }
}

实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Order {

    //订单号
    private String orderNo;

    //订单金额
    private Double money;

    //折扣
    private Double discount;

}

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Phone {

    //手机名
    private String name;

    //成本
    private BigDecimal cost;

    //售价
    private BigDecimal price;
}

测试

public static void main(String[] args) throws Exception {
    List<Order> orderList = new ArrayList<Order>() {
        {
            add(new Order("D20111111", 256.45, 11.11));
            add(new Order("D20111112", 123.85, 1.11));
            add(new Order("D20111113", 546.13, 2.14));
            add(new Order("D20111114", 636.44, 0.88));
        }
    };

    List<Phone> phoneList = new ArrayList<Phone>() {
        {
            add(new Phone("苹果", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
            add(new Phone("三星", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
            add(new Phone("华为", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
            add(new Phone("小米", new BigDecimal("123.11"), new BigDecimal("222.22")));
        }
    };

    Order orderTotal = totalCalculationForDouble(orderList,  "money", "discount");
    System.out.println("总计数据为 ：" + orderTotal);

    Phone phoneTotal = totalCalculationForBigDecimal(phoneList,  "cost", "price");
    System.out.println("总计数据为 ：" + phoneTotal);
}

通过以上代码可以看出，效果是实现了，但是缺点也是很明显的：

1.太过冗余，相同代码太多，多个方法只有少数代码不相同(工具类中黄色标注的地方)；

2.效率低，列表中每个元素的每个属性都要用到反射赋值；

3.灵活性不够，要求实体类中需要参加运算的属性都为同一类型，即必须都为Double，或必须都为BigDecimal；

4.硬编码，直接在方法调用时把实体类中的字段写死，既不符合JAVA编码规范也容易出错，而且当该实体类中的属性名变更的时候，IDE无法提示我们相应的传参的变更，极容易踩坑。

因为项目中用的JDK版本是1.8，当时在写的时候就想通过方法引用规避掉这种硬编码的方式，因为在Mybatis-Plus中也有用到方法引用赋值条件参数的情况，但还是因为时间紧急，就没去研究了。

今天就顺着这个方向去找了一下实现的方法，把代码优化了部分，如下：

优化后

首先，我是想通过传参为方法引用的方式来获取Getter方法对应的属性名，通过了解，JDK8中已经给我们提供了实现方式，首先声明一个自定义函数式接口(需要实现Serializable)

@FunctionalInterface
public interface SerializableFunction<T, R> extends Function<T, R>, Serializable {

}

然后定义一个反射工具类去解析这个自定义函数式接口，在此工具类中有对方法引用解析的具体实现，在此类中规避掉缺点4

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.util.ClassUtils;
import org.springframework.util.ReflectionUtils;

import java.lang.invoke.SerializedLambda;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;

/**
 * @ClassName ReflectionUtil
 * @Description TODO(反射工具类)
 * @Author 我恰芙蓉王
 * @Date 2020年09月08日 15:10
 * @Version 2.0.0
 **/

public class ReflectionUtil {

    public static final String GET = "get";
    public static final String SET = "set";

    /**
     * 功能描述: 通过get方法的方法引用返回对应的Field
     *
     * @param function
     * @创建人: 我恰芙蓉王
     * @创建时间: 2020年09月08日 16:20:56
     * @return: java.lang.reflect.Field
     **/
    public static <T> Field getField(SerializableFunction<T, ?> function) {
        try {
            /**
             * 1.获取SerializedLambda
             */
            Method method = function.getClass().getDeclaredMethod("writeReplace");
            method.setAccessible(Boolean.TRUE);
            /**
             * 2.利用jdk的SerializedLambda,解析方法引用,implMethodName 即为Field对应的Getter方法名
             */
            SerializedLambda serializedLambda = (SerializedLambda) method.invoke(function);
            //获取get方法的方法名
            String getter = serializedLambda.getImplMethodName();
            //获取属性名
            String fieldName = StringUtils.uncapitalize(getter.replace(GET, ""));
            /**
             * 3.获取的Class是字符串，并且包名是“/”分割，需要替换成“.”，才能获取到对应的Class对象
             */
            String declaredClass = serializedLambda.getImplClass().replace("/", ".");
            Class clazz = Class.forName(declaredClass, false, ClassUtils.getDefaultClassLoader());
            /**
             * 4.通过Spring中的反射工具类获取Class中定义的Field
             */
            return ReflectionUtils.findField(clazz, fieldName);
        } catch (ReflectiveOperationException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

接着改写原来计算工具类中的代码，在此类中将原缺点的1,2,3点都规避了，将原来冗余的多个方法精简成一个 totalCalculation ，通过 methodMap 对象将get,set方法缓存(但此缓存还有优化的空间，可以将方法中的缓存对象提到tomcat内存或redis中)，通过动态获取字段类型来实现不同类型的累加运算

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;
import org.springframework.util.CollectionUtils;

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.*;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

import static io.renren.modules.test1.ReflectionUtil.GET;
import static io.renren.modules.test1.ReflectionUtil.SET;

/**
 *  * @ClassName CalculationUtil
 *  * @Description TODO(计算工具类)
 *  * @Author 我恰芙蓉王
 *  * @Date 2020年04月21日 11:37
 *  * @Version 1.0.0
 *  
 **/
public class CalculationUtil {

    /**
     * 功能描述: 公用统计小计方法
     *
     * @param list      原数据列表集合
     * @param functions 参与运算的方法引用
     * @创建人: 我恰芙蓉王
     * @创建时间: 2020年05月12日 17:50:09
     * @return: org.apache.poi.ss.formula.functions.T   返回统计好的对象
     **/
    public static <T> T totalCalculation(List<T> list, SerializableFunction<T, ?>... functions) throws Exception {
        if (CollectionUtils.isEmpty(list)) {
            return null;
        }
        //获取集合中类型的class对象
        Class clazz = list.get(0).getClass();

        //Getter Setter缓存
        Map<SerializableFunction, Map<String, Method>> methodMap = new ConcurrentHashMap<>();
        //遍历字段,将Getter Setter放入缓存中
        for (SerializableFunction function : functions) {
            Field field = ReflectionUtil.getField(function);
            //获取get方法
            Method getMethod = clazz.getMethod(GET + StringUtils.capitalize(field.getName()));
            //获取set方法
            Method setMethod = clazz.getMethod(SET + StringUtils.capitalize(field.getName()), field.getType());
            //将get set方法封装成一个map放入缓存中
            methodMap.put(function, new HashMap<String, Method>() {
                {
                    put(GET, getMethod);
                    put(SET, setMethod);
                }
            });
        }

        //计算
        T result = list.parallelStream().reduce((x, y) -> {
            try {
                Object newObject = x.getClass().newInstance();
                Arrays.asList(functions).parallelStream().forEach(f -> {
                    try {
                        Map<String, Method> fieldMap = methodMap.get(f);
                        //获取缓存的get方法
                        Method getMethod = fieldMap.get(GET);
                        //获取缓存的set方法
                        Method setMethod = fieldMap.get(SET);
                        //调用x参数t属性的get方法
                        Object xValue = getMethod.invoke(x);
                        //调用y参数t属性的get方法
                        Object yValue = getMethod.invoke(y);
                        //反射赋值到newObject对象
                        setMethod.invoke(newObject, add(xValue, yValue, getMethod.getReturnType()));
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                });
                return (T) newObject;
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            return null;
        }).get();

        return result;
    }

    /**
     * 功能描述: 提供精确的加法运算
     *
     * @param v1    加数
     * @param v2    被加数
     * @param clazz 参数的class类型
     * @创建人: 我恰芙蓉王
     * @创建时间: 2020年09月08日 10:55:56
     * @return: java.lang.Object 相加之和
     **/
    public static Object add(Object v1, Object v2, Class clazz) throws Exception {
        BigDecimal b1 = new BigDecimal(v1.toString());
        BigDecimal b2 = new BigDecimal(v2.toString());
        Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class);
        return constructor.newInstance(b1.add(b2).toString());
    }

}

测试实体类

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class People {

    //名字
    private String name;

    //年龄
    private Integer age;

    //存款
    private BigDecimal money;

    //身高
    private Double height;
}

调用

public static void main(String[] args) throws Exception {
    List<People> list = new ArrayList<People>() {
        {
            add(new People("张三", 18, BigDecimal.valueOf(10000), 168.45));
            add(new People("李四", 20, BigDecimal.valueOf(20000), 155.68));
            add(new People("王五", 25, BigDecimal.valueOf(30000), 161.54));
            add(new People("赵六", 21, BigDecimal.valueOf(30000), 166.66));
        }
    };
    People total = CalculationUtil.totalCalculation(list, People::getAge, People::getMoney, People::getHeight);
    System.out.println("总计数据为 ：" + total);
}

总结

java8的lambda表达式确实极大的简化了我们的代码，提高了编码的效率，流计算更是使数据的运算变得高效快捷，也增加了代码的可(zhuang)读(bi)性。如今java14都出来了，希望在空余时间也能多去了解一下新版本的新特性，而不能老是抱着(你发任你发，我用java8)的心态去学习，毕竟技术的更新迭代是极快的。

参考博文：https://blog.csdn.net/u013202238/article/details/105779686