如何避免写重复代码:善用抽象和组合
作者:何品(虎鸣) 出品:大淘宝技术
通过抽象和组合,我们可以编写出更加简洁、易于理解和稳定的代码;类似于金字塔的建筑过程,我们总是可以在一层抽象之上再叠加一层,从而达到自己的目标。但是在日常的开发工作中,我们如何进行实践呢?本文将以笔者在Akka项目中的一段社区贡献作为引子分享笔者的一点心得。
场景
通常,为了简化我们对数据流的处理,我们可能会使用 Java8 中首次引入的 Stream 、或者是 Kotlin、Scala 等编程语言中提供的更加丰富的集合库,亦或者使用反应式流的相关三方库来简化工作。虽然这些类库已经提供了丰富的操作符,但是我们依然会工作中遇到其对某些场景未提供合适操作符的情况。比如:
- 在直播场景下,需要对某些类型的消息进行缓冲和聚合,一段时间内的多个点赞合并为1个点赞,并且在处理了N 个消息的时候进行整体发送,保障整体的扩散量级维持在一个平稳的水平。
- 在 IOT 场景中,接收来自终端设备上报的数据,并返回当前的数据和前值,或者最近 3个值,从而计算其中的变化趋势。此时我们可能会使用反应式流库中提供的:zipWithNext、zipWithPrevious、zipWithPreviou- sAndNext,或者是 sliding 。
- 在建立一个聊天室的时候,如果用户输入bye,则让用户断开连接,离开聊天室,那么这个时候我们可能会使用 takeWhile。
- 假设我们有一组SQL,我们需要按照顺序执行,并合并他们的结果,并在处理完成后关闭对应的数据库连接, 这时我们可能会用 mapWithResource, using(资源安全)。
- 当处理文件、写入数据库等使用资源的时候,我们需要打开一个文件或获取一个数据库连接,将数据写入,然后在处理完成后关闭对应的资源,这时我们可能会使用 foldResource(资源安全)
- 假设需要对数据进行分批,每 3个元素一批,进行打包,这个时候我们可能会使用 batch(3)
- 假设我们需要将元素和每个元素的下标结合在一起,这个时候我们可能需要使用 zipWithIndex
- 假设我们需要缓存元素,并在指定条件满足前一直缓存,我们可能需要 bufferUntil(predicate)、bufferWhile (predicate)●
- 假设我们需要缓存元素,直到数据变更,把相同项合并在一起,我们可能需要 bufferUtilChanged
- 假设我们需要对所有的元素进行去重,或者去掉连续的重复元素,我们可能会需要用到 distinct、distinctUn- tilChanged
- 假设我们只需要返回前 N 个元素,我们可能需要使用 limit(N)、take(N), 或者按照条件 takeWhile、takeUntil 假设我们需要跳过前N个元素,我们可能需要使用 skip(N)、drop(N), 或者按照条件 dropWhile、dropUntil。
12. 等等...
我们可以看到,上面这些操作符,每个都拥有具体的语义,虽然看起来只是一个简单的方法,但是如果需我们完全自主实现,定然也有不小的难度,比如 zipWithNext、zipWithPrevious、zipWithPreviousAndNext 在 Reac- tor-core 目前的发行版本中就没有直接提供,而和资源相关的, Reactor-core 中则只有一个 using 。
下面我们思考一下如何实现这些操作符吧~~
分析
作为程序员,第一件事情,肯定就是 Ctrl + C ,第二件事就是 Ctrl + V, 第三件事就是 Commit & Push。然而, 事情并没有这么简单。
难点有:
- 反应式流操作符需要完整实现反应式流的规范、并通过默认的测试套件的验证。
- 操作符需要尽可能的抽象和可组合。
- 无论是单线程还是并发场景下都拥有正确的行为和语义、并有完整单元测试覆盖。
- 操作符的实现需要尽可能的具备最高效的性能。
比如,以 zipWithIndex举例,在 Reactor-core 中有 FluxIndexFuseable(370行代码)和 FluxIndex (296行代码)两个实现。而且清晰的处理了各种情况。而其他操作符也有类似:release 3.4.23
- FluxBuffer—— 575行代码
- FluxBufferPredicate—— 464 行代码
- FluxDistinct—— 609行代码
- FluxDistinctFuseable—— 70行代码
- FluxDistinctUntilChanged—— 337 行代码
- FluxUsing—— 583 行代码
如果要实现一个zipWithNext 自定义操作符 ,应该也有接近的工作量。这样的工作强度,个人认为无论是在代码审查还是后期的维护都是一个大问题。
为此,我认为需要一个新的抽象,来对上面的这些操作进行进一步的抽象。然后再这个之上,通过使用和组合其他的操作,从而更简单的实现自定义操作符;
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