用函数式写法精简 Java 代码的一个例子

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发布于: 2020 年 09 月 06 日

在写代码的时候，经常遇到做一些判断，并在不同条件下执行不同操作。java中还会经常判断一个对象是否为null，并针对是和否两种情况分别进行处理。
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一下用一个小例子说明，同一个逻辑，用函数式和非函数式写出来是什么样子。之后简要地探讨了二者的区别。这个例子是实际中遇到。我们有不同类别的文档索引在elasticsearch中，如果指定了具体的类别，则用该类别对应的indexer返回的查询语句。如果没有指定类别或者有多个类别，则默认在全部类别搜索。
类别和其对应的Indexer保存在indexerMap，categories是用户传进来的类别列表。
// 如果只有一个类目，则从indexerMap中找出该类目对应的indexer并得到searchBuilder。
// 如果不存在对应类目的indexer或者indexer返回来的searchBuilder为空，则用默认的queryAllBuilder
List<String> categories = ...
Map<String, DocIndexer> indexerMap = ...
// 函数式的写法
final SearchSourceBuilder searchSourceBuilder = Option.of(categories)
        .filter(it -> it.size() == 1)
        .map(it -> it.get(0))
        .flatMap(it -> Option.of(indexerMap.get(it)))
        .flatMap(it -> Option.of(it.searchBuilder()))
        .getOrElseLazy(this::queryAllBuilder);
// 非函数式写法
SearchSourceBuilder searchSourceBuilder;
if (categories.size() == 1) {
    DocIndexer indexer = indexerMap.get(categories.get(0));
    if (indexer == null) {
        searchSourceBuilder = this.queryAllBuilder();
    } else {
        SearchSourceBuilder b = indexer.searchBuilder();
        searchSourceBuilder = Objects.requireNonNullElseGet(b, this::queryAllBuilder);
    }
} else {
    searchSourceBuilder = this.queryAllBuilder();
}
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函数式的写法，有如下好处：
紧凑。整个执行流依次往下，如果执行途中有异常，则算子函数会自动处理。因此，写逻辑的时候，只需要关注happy path即可。即便执行过程中出现了异常，需要用一个替代方案挽救，也就只是多一个算子而已。
临时变量不见了。同样的逻辑，非函数写法需要定义各种临时变量来存储中间结果。多多的临时变量，不够优雅。
null不见了。任何没值的情况都可以看做是异常。将异常的处理隐匿于算子之后，让视野所见的代码干净整洁。
函数式和非函数式，是两种不同的思考方式，也是两种不同的语言（如英语和汉语之类）。同样的事务，二者都可以描述，但描述的优雅程度不同。熟悉函数式的思考方式之后，人的思维也会潜移默化地被塑造，思考问题也开始变得函数式起来。
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算子（map、flatMap以及filter等）把一些常见的逻辑事先实现出来，等到写具体逻辑的时候，只需要简单的拼凑即可完成逻辑的编写了。
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受函数式语言的启发，我实现了一个java版的函数式lib。其中Option对象有两个子类，Some和None，分别代表有值和无值。java自带的Optional也有类似功能，但当处理过程中有异常时，Optional并不记录这种异常。因此，我在自己的Option版本中，加入了异常信息，让None可以携带Exception从执行流的上游流到下游。其中，也对异步编程做了一点抽象，值得体验一下。