信息隐藏和函数式编程风格

Question

我正在开发一个名为 Simulator 的简单类，它可以将一组 Simulation 应用于某个输入。对于每个输入，模拟可以根据输入必须满足的某些条件生成输出或不生成输出。 Simulator 生成的结果是一个输出列表。

以下是代码。

class Simulator {
    final List<Simulation> simulations;

    // Some initialization code...

    List<Ouput> execute(Input input) {
        return simulations
            .stream()
            .filter(s -> s.processable(input))
            .map(s -> s.prepareOutput(input))
            .collect(Collectors.toList());
    }
}

如您所见，我首先验证输入是否可由“Simulation”处理，过滤掉不可处理的模拟器，然后将这些模拟器应用于输入。

从面向对象的角度来看，我正在公开“Simulation”类的内部。由“processable”方法执行的检查操作应该隐藏在“prepareOutput”方法中。

然而，通过让“Simulator”看到“processable”，我可以采用更实用的功能方法，这非常方便。

哪种方法更好？我是否忽略了其他解决方案？

- riccardo.cardin

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如果您认为您正在暴露内部，那么为什么还要这样做呢？还有一些问题需要思考：如果我使用 someSimulation.prepareOutput(null) 调用您的任何模拟，会发生什么？那个是否可以处理？或者，如果我使用不可由给定模拟处理的输入参数调用 prepareOutput，我需要从外部了解或检查它的可处理性吗？返回 null 还是抛出异常？是使用 Optional 选项吗？ - Roland

Answer 1

由于你的类Simulation已经暴露了可能会失败的操作prepareOutput，因此当你提供processable方法来预先检测prepareOutput操作是否会失败时，不会有额外的曝光。实际上，只要预先计算不会太昂贵，提供这样的检查是一个很好的API设计。

你仍然可以考虑在Simulation类内部提供批量处理操作。

public class Simulation {
    public Output prepareOutput(Input input) {
        …
    }
    public static List<Output> prepareWhenPossible(List<Simulation> list, Input input) {
        return simulations.stream()
            .filter(s -> s.processable(input))
            .map(s -> s.prepareOutput(input))
            .collect(Collectors.toList());
    }
}

重要的是要向调用者明确，它将跳过无法进行操作的元素，而不是实现“全有或全无”的行为。

如果实现成本低廉，这仍然不排除暴露可处理的processable。这并不是一个不可能的操作，因为始终可以只调用prepareOutput并丢弃结果以找出操作是否可行。为此拥有一个processable方法更加清晰简洁。

- Holger

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我认为你找到了问题所在：如果processable方法对其他类型可用，那么prepareOutput方法内部调用它是很重要的。从这个角度来看，prepareOutput方法无论如何都应该返回一个Optional<Output>。 - riccardo.cardin

Answer 2

如果你需要隐藏 "processable"，为什么不采用一种不同的方法：

 Optional<Output> prepareOutput(Input input) {

      boolean isProcessable = processable(input); // processable is private

      if(isProcessable){
            // prepare Output
            return Optional.of(Output);   
      }
      return Optional.empty();

 }

然后是这样的内容：

  List<Ouput> execute(Input input) {
    return simulations
        .stream()
        .map(s -> s.prepareOutput(input))
        .filter(Optional::isPresent)
        .map(Optional::get)
        .collect(Collectors.toList());
 }

- Eugene

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但这只是从技术上隐藏了“processable”，而不是语义上，因为每个人都可以编写一个方法 boolean processable(Simulation s, Input i) { return s.prepareOutput(i).isPresent(); }，所以隐藏“processable”所实现的一切，就是使得这个测试可能不那么高效。 - Holger

@Holger 谢谢，好观点。我以为只是关于隐藏那个方法。你的答案对于批量处理非常有帮助。 - Eugene