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Fluent Interface 流式接口

Fluent Interface 流式接口

作者: 理查德成 | 来源:发表于2020-01-09 22:26 被阅读0次

    一、概述

    fluent api(流式接口)是软件工程中面向对象API的一种实现方式,以提供更为可读的源码。从表现上来看,接口调用呈现链式调用(瀑布式调用),看起来非常流畅,荡气回肠。

    事实上,即使是初级的JAVA程序员,对于flent api也应该不陌生;在拼接字符串时,一定写过以下的代码:

    StringBuilder sb = new StringBuilder()
            .append(1)
            .append("2")
            .append(1.1);
    

    这就是一种fluent api的具体体现方式,只是没有用一个高大上的专有词汇武装它而已。

    二、设计方法

    fluent api 通常采取方法链式调用(瀑布调用)来转发一系列对象调用的上下文。这个上下文通常是:

    1. 通过被调方法的返回值定义
    2. 自引用,新的上下文等于老的上下文
    3. 返回一个空的上下文来终止

    设计一个好的fluent api 并不仅仅是返回一个自引用的“this”那么容易。可读性是fluent api的唯一标准,需要注意如何命名和构造代码。
    fluent api中的方法可以链式调用,从而创建方法调用流(就像瀑布一样)。要允许链式方法,只有一条规则:fluent api的方法必须返回非void值

    自引用

    从实现角度,多数的代码选择返回自引用的“this”使得链式调用成为可能:

    class FluentApi {
        public FluentApi foo() {
            // some operation
            return this;
        }
        
        public FluentApi bar() {
        // some operation
        return this;
      }
    }
    
    // usage:
    FluentApi fa = new FluentApi();
    // chain calls
    fa.foo().bar();
    

    比较好的一个例子是 tkmybatis 的 Example调用方式:

    Example example = Example.builder(Country.class)
            .select("countryname")
            .where(Sqls.custom().andGreaterThan("id", 100))
            .orderByAsc("countrycode")
            .forUpdate()
            .build();
    List<Country> countries = mapper.selectByExample(example);
    

    合理的返回值

    当然,fluent api不只是可以通过返回自引用实现,还可以是任意的非 void对象。只要符合逻辑的,在增强可读性的原则内即可,只是这种比较难把握。

    三、最佳实践

    实体类构建

    实体类(POJO, 各种vo,dto)是业务代码的好伙伴,程序员搬砖多半是与它们打交道。

    public class Person implements Serializable {
        private String name;
        private Integer age;
        private String gender;
        // 省略getter setter
    }
    
    // 当需要使用实体类作为方法调用的参数时
    Person p = new Person();
    p.setName("Richard");
    p.setAge(18);
    p.setGender("F");
    Object result = query(p);
    

    如果Person类的属性很多,那么构造Person对象的代码流畅性与可读性,代码看起来很臃肿。
    当然可以为Person类提供全属性参数的构造器,这也有弊端,当属性较多,而一些属性又不需要时,不得不插入一些难看的null参数:

    Object result = query(new Person("Richard", null, null, null, 18, null, null, "F"));
    

    这也是噩梦吧。

    public class Person implements Serializable {
        private String name;
        private Integer age;
        private String gender;
    
        public Person() {
        }
    
        public Person(Builder b) {
            this.name = b.name;
            this.age = b.age;
            this.gender = b.gender;
        }
    
        // 公有static方法返回实体类的builder
        public static Builder builder() {
            return new Builder();
        }
    
        public static final class Builder {
            // 通常拥有宿主实体类的全部属性
            private String name;
            private Integer age;
            private String gender;
    
            // 以实体属性名作为方法名,为属性赋值,并返回this builder
            public Builder name(String name) {
                this.name = name;
                return this;
            }
    
            public Builder age(Integer age) {
                this.age = age;
                return this;
            }
    
            public Builder gender(String gender) {
                this.gender = gender;
                return this;
            }
            
            //  最后提供一个build方法,使用builder收集来的属性创建实体类
            //  实体类的创建方式多种多样,只要达到目的即可。通常实体类提供全属性的构造器,或者以Builder为参数的构造器。
            public Person build() {
                return new Person(this);
            }
        }
        
        // 省略person类属性的getter setter
    }
    
    // fluent api
    Object result = query(Person.builder()
            .name("Richard")
            .age(18)
            .gender("F").build());
    

    以上是大动干戈为一个实体类写了builder,更简单的方法是使用 lombok 的 @Builder 注解,自动生成builder构建实体类,具体参看lombok 的官网。

    构建工厂

    fluent api用作构建工厂时,与实体的原理没啥不同,不过略微复杂,只是在流式方法命名上有所不同而已。

    以http client 的builder类 HttpClientBuilder 为例:

    public class HttpClientBuilder {
    
        // 一堆属性
        public static HttpClientBuilder create() {
            return new HttpClientBuilder();
        }
    
        public final HttpClientBuilder setSSLHostnameVerifier(final HostnameVerifier hostnameVerifier) {
            this.hostnameVerifier = hostnameVerifier;
            return this;
        }
    
        // 一堆set方法
    
        public CloseableHttpClient build() {
            // 超级复杂的build方法,构造一个CloseableHttpClient实例
        }
    }
    

    与实体类的builder有所不同,这里builder完全是一个构建工厂。

    四、总结

    fluent api(流式接口)的主要目的是增强代码可读性,为了做到可读性,需要额外编写代码实现builder,不过已经有一系列的代码生成工具(如lombok)来自动生成builder。
    fluent api的实现多是 方法返回返回自引用this。

    参考

    1. tkmybatis 官网:https://github.com/abel533/Mapper
    2. lombok 官网: https://projectlombok.org/

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