设计模式之美
王争
前Google工程师,《数据结构与算法之美》专栏作者
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开篇词 (1讲)
开篇词 | 一对一的设计与编码集训,让你告别没有成长的烂代码!
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设计模式学习导读 (3讲)
01 | 为什么说每个程序员都要尽早地学习并掌握设计模式相关知识?
02 | 从哪些维度评判代码质量的好坏?如何具备写出高质量代码的能力?
03 | 面向对象、设计原则、设计模式、编程规范、重构,这五者有何关系?
设计原则与思想:面向对象 (11讲)
04 | 理论一:当谈论面向对象的时候,我们到底在谈论什么?
05 | 理论二:封装、抽象、继承、多态分别可以解决哪些编程问题?
06 | 理论三:面向对象相比面向过程有哪些优势?面向过程真的过时了吗?
07 | 理论四:哪些代码设计看似是面向对象,实际是面向过程的?
08 | 理论五:接口vs抽象类的区别?如何用普通的类模拟抽象类和接口?
09 | 理论六:为什么基于接口而非实现编程?有必要为每个类都定义接口吗?
10 | 理论七:为何说要多用组合少用继承?如何决定该用组合还是继承?
11 | 实战一(上):业务开发常用的基于贫血模型的MVC架构违背OOP吗?
12 | 实战一(下):如何利用基于充血模型的DDD开发一个虚拟钱包系统?
13 | 实战二(上):如何对接口鉴权这样一个功能开发做面向对象分析?
14 | 实战二(下):如何利用面向对象设计和编程开发接口鉴权功能?
设计原则与思想:设计原则 (12讲)
15 | 理论一:对于单一职责原则,如何判定某个类的职责是否够“单一”?
16 | 理论二:如何做到“对扩展开放、修改关闭”?扩展和修改各指什么?
17 | 理论三:里式替换(LSP)跟多态有何区别?哪些代码违背了LSP?
18 | 理论四:接口隔离原则有哪三种应用?原则中的“接口”该如何理解?
19 | 理论五:控制反转、依赖反转、依赖注入,这三者有何区别和联系?
20 | 理论六:我为何说KISS、YAGNI原则看似简单,却经常被用错?
21 | 理论七:重复的代码就一定违背DRY吗?如何提高代码的复用性?
22 | 理论八:如何用迪米特法则(LOD)实现“高内聚、松耦合”?
23 | 实战一(上):针对业务系统的开发,如何做需求分析和设计?
24 | 实战一(下):如何实现一个遵从设计原则的积分兑换系统?
25 | 实战二(上):针对非业务的通用框架开发,如何做需求分析和设计?
26 | 实战二(下):如何实现一个支持各种统计规则的性能计数器?
设计原则与思想:规范与重构 (11讲)
27 | 理论一:什么情况下要重构?到底重构什么?又该如何重构?
28 | 理论二:为了保证重构不出错,有哪些非常能落地的技术手段?
29 | 理论三:什么是代码的可测试性?如何写出可测试性好的代码?
30 | 理论四:如何通过封装、抽象、模块化、中间层等解耦代码?
31 | 理论五:让你最快速地改善代码质量的20条编程规范(上)
32 | 理论五:让你最快速地改善代码质量的20条编程规范(中)
33 | 理论五:让你最快速地改善代码质量的20条编程规范(下)
34 | 实战一(上):通过一段ID生成器代码,学习如何发现代码质量问题
35 | 实战一(下):手把手带你将ID生成器代码从“能用”重构为“好用”
36 | 实战二(上):程序出错该返回啥?NULL、异常、错误码、空对象?
37 | 实战二(下):重构ID生成器项目中各函数的异常处理代码
设计原则与思想:总结课 (3讲)
38 | 总结回顾面向对象、设计原则、编程规范、重构技巧等知识点
免费
39 | 运用学过的设计原则和思想完善之前讲的性能计数器项目(上)
40 | 运用学过的设计原则和思想完善之前讲的性能计数器项目(下)
设计模式与范式:创建型 (7讲)
41 | 单例模式(上):为什么说支持懒加载的双重检测不比饿汉式更优?
42 | 单例模式(中):我为什么不推荐使用单例模式?又有何替代方案?
43 | 单例模式(下):如何设计实现一个集群环境下的分布式单例模式?
44 | 工厂模式(上):我为什么说没事不要随便用工厂模式创建对象?
45 | 工厂模式(下):如何设计实现一个Dependency Injection框架?
46 | 建造者模式:详解构造函数、set方法、建造者模式三种对象创建方式
47 | 原型模式:如何最快速地clone一个HashMap散列表?
设计模式与范式:结构型 (8讲)
48 | 代理模式:代理在RPC、缓存、监控等场景中的应用
49 | 桥接模式:如何实现支持不同类型和渠道的消息推送系统?
50 | 装饰器模式:通过剖析Java IO类库源码学习装饰器模式
51 | 适配器模式:代理、适配器、桥接、装饰,这四个模式有何区别?
52 | 门面模式:如何设计合理的接口粒度以兼顾接口的易用性和通用性?
53 | 组合模式:如何设计实现支持递归遍历的文件系统目录树结构?
54 | 享元模式(上):如何利用享元模式优化文本编辑器的内存占用?
55 | 享元模式(下):剖析享元模式在Java Integer、String中的应用
设计模式与范式:行为型 (18讲)
56 | 观察者模式(上):详解各种应用场景下观察者模式的不同实现方式
57 | 观察者模式(下):如何实现一个异步非阻塞的EventBus框架?
58 | 模板模式(上):剖析模板模式在JDK、Servlet、JUnit等中的应用
59 | 模板模式(下):模板模式与Callback回调函数有何区别和联系?
60 | 策略模式(上):如何避免冗长的if-else/switch分支判断代码?
61 | 策略模式(下):如何实现一个支持给不同大小文件排序的小程序?
62 | 职责链模式(上):如何实现可灵活扩展算法的敏感信息过滤框架?
63 | 职责链模式(下):框架中常用的过滤器、拦截器是如何实现的?
64 | 状态模式:游戏、工作流引擎中常用的状态机是如何实现的?
65 | 迭代器模式(上):相比直接遍历集合数据,使用迭代器有哪些优势?
66 | 迭代器模式(中):遍历集合的同时,为什么不能增删集合元素?
67 | 迭代器模式(下):如何设计实现一个支持“快照”功能的iterator?
68 | 访问者模式(上):手把手带你还原访问者模式诞生的思维过程
69 | 访问者模式(下):为什么支持双分派的语言不需要访问者模式?
70 | 备忘录模式:对于大对象的备份和恢复,如何优化内存和时间的消耗?
71 | 命令模式:如何利用命令模式实现一个手游后端架构?
72 | 解释器模式:如何设计实现一个自定义接口告警规则功能?
73 | 中介模式:什么时候用中介模式?什么时候用观察者模式?
设计模式与范式:总结课 (2讲)
74 | 总结回顾23种经典设计模式的原理、背后的思想、应用场景等
75 | 在实际的项目开发中,如何避免过度设计?又如何避免设计不足?
开源与项目实战:开源实战 (12讲)
76 | 开源实战一(上):通过剖析Java JDK源码学习灵活应用设计模式
77 | 开源实战一(下):通过剖析Java JDK源码学习灵活应用设计模式
78 | 开源实战二(上):从Unix开源开发学习应对大型复杂项目开发
79 | 开源实战二(中):从Unix开源开发学习应对大型复杂项目开发
80 | 开源实战二(下):从Unix开源开发学习应对大型复杂项目开发
81 | 开源实战三(上):借Google Guava学习发现和开发通用功能模块
82 | 开源实战三(中):剖析Google Guava中用到的几种设计模式
83 | 开源实战三(下):借Google Guava学习三大编程范式中的函数式编程
84 | 开源实战四(上):剖析Spring框架中蕴含的经典设计思想或原则
85 | 开源实战四(中):剖析Spring框架中用来支持扩展的两种设计模式
86 | 开源实战四(下):总结Spring框架用到的11种设计模式
87 | 开源实战五(上):MyBatis如何权衡易用性、性能和灵活性?
不定期加餐 (3讲)
加餐一 | 用一篇文章带你了解专栏中用到的所有Java语法
加餐二 | 设计模式、重构、编程规范等相关书籍推荐
春节特别加餐 | 王争:如何学习《设计模式之美》专栏?
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83 | 开源实战三(下):借Google Guava学习三大编程范式中的函数式编程

王争 2020-05-13
现在主流的编程范式主要有三种,面向过程、面向对象和函数式编程。在理论部分,我们已经详细讲过前两种了。今天,我们再借机会讲讲剩下的一种,函数式编程。
函数式编程并非一个很新的东西,早在 50 多年前就已经出现了。近几年,函数式编程越来越被人关注,出现了很多新的函数式编程语言,比如 Clojure、Scala、Erlang 等。一些非函数式编程语言也加入了很多特性、语法、类库来支持函数式编程,比如 Java、Python、Ruby、JavaScript 等。除此之外,Google Guava 也有对函数式编程的增强功能。
函数式编程因其编程的特殊性,仅在科学计算、数据处理、统计分析等领域,才能更好地发挥它的优势,所以,我个人觉得,它并不能完全替代更加通用的面向对象编程范式。但是,作为一种补充,它也有很大存在、发展和学习的意义。所以,我觉得有必要在专栏里带你一块学习一下。
话不多说,让我们正式开始今天的学习吧!

到底什么是函数式编程?

函数式编程的英文翻译是 Functional Programming。 那到底什么是函数式编程呢?
在前面的章节中,我们讲到,面向过程、面向对象编程并没有严格的官方定义。在当时的讲解中,我也只是给出了我自己总结的定义。而且,当时给出的定义也只是对两个范式主要特性的总结,并不是很严格。实际上,函数式编程也是如此,也没有一个严格的官方定义。所以,接下来,我就从特性上来告诉你,什么是函数式编程。
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精选留言(15)

  • javaadu
    我对函数式编程的看法有几点
    1. 在集合操作方面非常强大,集合遍历、过滤、转换、分组等等,我现在在工作中经常用
    2. 函数式编程的语法对于设计模式来说是一种具体的实现方式,可能代码行数会比较少,但是思路是一样的,所以最重要的还是前面一直强调的设计原则
    3. 函数式编程最大的两个特点:函数是一等公民、函数没有副作用、强调对象的不变性,对于我们在面向对象编程时处理并发问题有指导意义
    2020-05-13
    14
  • 辣么大
    视角不同:
    FP:数据围绕操作
    OOP:操作围绕数据
    2020-05-13
    7
  • 小晏子
    我觉得函数式编程并不能代替面向对象语言,并不是适合除了数学计算分析等大部分的场景,从系统设计的角度来讲,使用面向对象设计还是更亦理解的方式。
    函数式编程的优点:
    1. 代码量少,比如文中的例子就是最直接的展示。
    2. 因为都是“无状态函数”,固定输入产生固定输出,那么单元测试和调试都很简单
    3. 同样是因为无状态,所以适合并发编程,不用担心兵法安全问题。
    缺点:
    1. 滥用函数式编程会导致代码难以理解,比如一大型项目有大量高阶函数混着变量,开发人员随意把函数当作参数和返回值,项目会变得很难维护。
    2.函数式编程会导致大量递归,算法效率太低。
    2020-05-13
    4
  • Heaven
    优点:降低代码编写,提高编写效率,更加抽象.如果编写的好,复用性也很不错(因为无状态)
    缺点:入门门槛不低,对于一些业务复杂的逻辑,有心而无力
    2020-05-13
    2
  • 迷羊
    Java8的函数式编程太香了,点点点很爽。
    2020-05-13
    2
  • 三木子
    最爽莫过于集合遍历。简单集合遍历 一行就可以搞定。太多for看这难受。
    2020-05-14
    1
  • 落尘kira
    Java的函数式编程有一定的学习成本,而且由于强调不可变性,导致必须要求外部参数为final,这种情况下就老老实实的for循环;另外就是语法糖真香,相比原生的Stream,Flux更香
    2020-05-13
    1
  • bboy孙晨杰
    复杂的业务逻辑我一般不会用函数式编程,可读性差,也不方便debug。。。发这条评论的主要目的是庆祝自己这几个月落下的进度终于补上了,哈哈
    2020-05-13
    1
  • Jxin
    a.优缺点:

    1.代码量少(可读性相对就高,开发成本相对就低)
    2.无状态,纯函数(幂等)。(可测试性就好,对并发编程友好,对迁移serverless友好)

    1.每个函数返回的都是一个新对象。(额外的资源成本)

    2.设计难度高。(设计一个恰到好处的领域对象难,设计一个符合“函数编程思想”的表达式也难)。难就意味着成本,意味着不好推广普及。


    3.相较于面向对象对业务流程的抽象。函数表达式更像是对业务流程做重定义。 相对更不易于理解。

    b.能取代面向对象吗?

    不能。与文中相驳的点是,我认为函数式编程可读性其实更好(代码量少),可维护性也更好(可测试性)。但是函数式编程的代码和具体的业务流程间的映射关系,更难理解。这会导致要设计出一个完美满足业务流程的代码会比较难,需要有更多的转换和考量。而面向对象在构建这种业务模型上,只是对原业务流程做抽象,相对更好理解。其传承能力,以及跨部门达成共识的能力都远优于函数式编程。

    我看好函数式编程,在无状态的计算领域,和一些高并发场景,它能发挥出很优益的价值。只是取代面向对象这种就有点过了。目前来看各有其应用场景,按需选择是挺好的方式,不必执着于谁替换谁。毕竟从结果来看,就连流程式编程,也不是面向对象能完美替代的。各有应用场景,关键在权衡。
    2020-05-13
    1
  • 守拙
    函数编程在Android开发领域已经是家常便饭了.
    无论是RxJava还是LiveData都应用了函数式编程思想.

    在MVVM架构中, 应用函数编程可以做到层之间的解耦彻底, 链式调用很好的体现编程优雅性.

    函数式编程缺点是学习成本较高. 从面向对象思想向面向函数思想的转变需要付出一定的学习精力.
    如果团队开发水平参差不齐还是慎用, 可能导致你的同事无法维护你写的代码.

    函数式编程另一优点是纯函数思想与不可变(Immutable)思想隔绝了恼人的局部变量, 全局变量等对流程的影响.

    另最近我在codewar上刷题的时候, 发现函数编程相比传统面向对象对数据的处理确实更加简洁优雅, 相信经常刷题的同学会有相同的感受.
    2020-05-13
    1
  • jaryoung
    所谓的面向过程,面向对象,函数式的编程范式,我们都是应该根据场景进行选择的。例如,如果是大量的异步编程个人觉得使用函数式编程范式相对比较合理。面向对象的话,对于一些业务非常复杂的系统来说更加合适,面向过程本人没有做过相应经验,就不胡扯了。
    2020-05-13
    1
  • mooneal
    函数式编程,相对于面向对象以及面向过程,最大的优点就是无状态了,就像数学表达式,给定输入一定有一个唯一的输出映射。所以,函数式编程又可以看作是对一类数据到另一类数据的映射。
    2020-05-13
    1
  • 小喵喵
    函数式编程是无状态的,它和接口的幂等性设计有什么区别呢?是不是接口的幂等性设计可以用函数式编程来实现呢?

    作者回复: 两个层面的东西,不怎么相关。只能说函数式编程符合幂等性。

    2020-05-13
    2
    1
  • 墨雨
    做个笔记。
    函数式编程在工作中基本很少用。
    1.jdk 开发环境没用 1.8 。(硬伤)
    2.使用后可读性较差。(同事读不懂,有学习成本)
    后期考虑用它的点:
    1.遍历集合,集合过滤及处理(保证可读性)
    2.记得是stream对大批量数据处理性能会好些(好像是这样,不对请指正)
    2020-05-15
  • 函数式编程在做数据的筛选,过滤,转换,搜索,存放上,因为流式api的原因,可以提高可读性和可维护性
    因为在处理时不会改变输入值,因此无副作用,无状态,在做并发编程时具备一定优势
    同时由于自身特性,做并行处理时具备一定优势
    不过以上均是建立有良好的函数式编程规范的情况下,假设一段代码里,有stream,有foreach迭代,有方法引用,有lambda表达式,函数还特别长,那么可读性,可维护性势必受到影响
    假设一段代码里同时有迭代和stream,那么可能会有数据的改变,有状态有副作用,影响并发操作
    假设一段stream代码里有limit,有使用Stream,iterate等除了arraylist,hashmap的非标准容器,使容器不能被很好的分割为多个任意大小的子范围,那么并行操作也会受到影响
    同时相当多的业务操作,不能用stream来表示,这样看来函数式编程有一定优势,但也有自己的局限性
    2020-05-13
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