嵌入式代码优化技巧

jf_ro2CN3Fa 2023-09-11 518

嵌入式技术

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描述

来源：捡田螺的小男孩

最近工作中,我通过层层优化重复代码 ,最后抽出个通用模板.因此跟大家分享一下优化以及思考的过程。我会先造一个相似的例子,然后一步步带大家如何优化哈 ,看完一定会有帮助的。

优化前的例子

第一步优化：抽取公用方法

第二步优化：反射对比字段

第三步优化：泛型+ lambda 函数式

第四步优化：继承多态

第五步优化：模板方法成型

大功告成: 策略模式+工厂模式+模板方法模式

1. 优化前的例子

在这里,我先给大家模拟一个业务场景哈,并给出些简化版的代码

假设你有个对账需求:你要把文件服务器中,两个A、B 不同端，上送的余额明细和转账明细 ,下载下来,对比每个字段是否一致 .

明细和余额的对比类似 ,代码整体流程:

读取A、B端文件到内存的两个list

两个list通过某个唯一key转化为map

两个map字段逐个对比

我们先看明细对比 哈，可以写出类似酱紫的代码:

//对比明细
private void checkDetail(String detailPathOfA,String detailPathOfB )throws IOException{

   //读取A端的文件
   List resultListOfA = new ArrayList<>();
   try (BufferedReader reader1 = new BufferedReader(new FileReader(detailPathOfA))) {
            String line;
            while ((line = reader1.readLine()) != null) {
                resultListOfA.add(DetailDTO.convert(line));
            }
        }

   //读取B端的文件
   List resultListOfB = new ArrayList<>();
   try (BufferedReader reader1 = new BufferedReader(new FileReader(detailPathOfB))) {
            String line;
            while ((line = reader1.readLine()) != null) {
                resultListOfB.add(DetailDTO.convert(line));
            }
        }

    //A列表转化为Map
    Map resultMapOfA = new HashMap<>();
    for(DetailDTO detail:resultListOfA){
        resultMapOfA.put(detail.getBizSeq(),detail);
    }

     //B列表转化为Map
    Map resultMapOfB = new HashMap<>()
    for(DetailDTO detail:resultListOfB){
        resultMapOfB.put(detail.getBizSeq(),detail);
    }

    //明细逐个对比
    for (Map.Entry temp : resultMapOfA.entrySet()) {
        if (resultMapOfB.containsKey(temp.getKey())) {
            DetailDTO detailOfA = temp.getValue();
            DetailDTO detailOfB = resultMapOfB.get(temp.getKey());

            if (!detailOfA.getAmt().equals(detailOfB.getAmt())) {
                  log.warn("amt is different,key:{}", temp.getKey());
            }
            if (!detailOfA.getDate().equals(detailOfB.getDate())) {
                log.warn("date is different,key:{}", temp.getKey());
            }

            if (!detailOfA.getStatus().equals(detailOfB.getStatus())) {
                log.warn("status is different,key:{}", temp.getKey());
            }
            ......
        }
  }
}

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2. 抽取公用方法去重

大家仔细看 以上明细对比的例子 ,发现了重复代码:

我们可以抽取一个公用方法去优化它 ,比如抽取个读取文件的公用方法 readFile:

同理，这块代码也是重复了:

我们也可以抽个公用方法: convertListToMap

通过抽取公用方法后，已经优雅很多啦~

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3. 反射对比字段

我们再来看下字段对比的逻辑，如下：

以上代码会取两个对象的每个字段对比 ，如果明细对象的属性字段特别多的话 ，这块代码也会显得重复冗余 。我们可以通过反射去对比两个对象的属性，如下：

有了这个反射对比方法 ，原来的代码就可以优化成这样啦，是不是优雅了很多:

4.Lambda 函数式+泛型

实现完明细文件的对比,我们还需要余额文件的对比 :

同样的,也是先读取文件 ,如下:

大家可以发现,读取余额文件和刚刚的读取明细文件 很像,有一部分代码是重复的 ,但是不能直接一下子抽个共同函数 出来:

对了,convert方法是酱紫的哈 :

大家可以发现,就是一个返回类型,以及这个对应类型的一个静态 convert 方法不一致而已 ,如果是类型不一样,我们可以使用泛型替代 ,如果是一个小的静态方法不一致,我们则可以使用lambda函数式接口提取,因此可以抽这个这么一个公用方法吧:

平时我们用泛型+ Lambda 表达式结合，去抽取公用方法 ，代码就显得高端大气很多，对吧~

5. 继承多态.

在余额对比文件中，读取完文件到内存后，我们需要把通过某个唯一key关联起来，即把List转为Map，如下：

一般来说，把两个list转化为Map，抽一个公用方法是不是就好了？比如说酱紫：

其实也行，但是其实可以更抽象一点 。因为余额和明细对比 都有list转map的需求，而且也是有共性的，只不过是转化map的key和value的类型不一致而已

图片

我们仔细思考一下，value类型是不同类型（分别是BalanceDTO 和 DetailDTO ），而key则是对应对象的一个或者某几个属性连接起来的 。对于不同类型，我们可以考虑泛型。对于余额和明细对象不同的key的话，我们则可以考虑继承和多态，让它们实现同一个接口就好啦。

我们可以使用继承和多态，定义一个抽象类BaseKeyDTO，里面有个getKey的抽象方法,然后BalanceDTO 和DetailDTO都继承它，实现各自getKey的方法，如下：

最后，我们应用继承多态+扩展泛型（），就可以把余额和明细对比 的convertListToMap方法抽成一个啦:

最后明细和余额 对比，可以优化成这样，其实看起来已经比较优雅啦 ：

   //对比明细
    private void checkDetail(String detailPathOfA, String detailPathOfB) throws IOException {

        //读取A端明细的文件
        List resultListOfA = readDataFromFile(detailPathOfA, DetailDTO::convert);
        //读取B端明细的文件
        List resultListOfB = readDataFromFile(detailPathOfB, DetailDTO::convert);

        //A列表转化为Map
        Map resultMapOfA = convertListToMap(resultListOfA);
        //B列表转化为Map
        Map resultMapOfB = convertListToMap(resultListOfB);

        //明细逐个对比
        compareDifferent(resultMapOfA,resultMapOfB);
    }


   //对比余额
    private void checkBalance(String balancePathOfA,String detailPathOfB) throws IOException {

        //读取A端余额的文件
        List resultListOfA = readDataFromFile(balancePathOfA,BalanceDTO::convert);
        //读取B端余额的文件
        List resultListOfB = readDataFromFile(detailPathOfB,BalanceDTO::convert);

        //A余额列表转化为Map
        Map resultMapOfA = convertListToMap(resultListOfA);
        //B余额列表转化为Map
        Map resultMapOfB = convertListToMap(resultListOfB);

        //余额逐个对比
        compareDifferent(resultMapOfA,resultMapOfB);
    }

    //对比也用泛型，抽一个公用的方法哈
    private void compareDifferent(Map mapA, Map mapB) {
        for (Map.Entry temp : mapA.entrySet()) {
            if (mapB.containsKey(temp.getKey())) {
                T dtoA = temp.getValue();
                T dtoB = mapB.get(temp.getKey());

                List resultList = compareObjects(dtoA, dtoB);
                for (String tempStr : resultList) {
                    log.warn("{} is different,key:{}", tempStr, dtoA.getKey());
                }
            }
        }
    }
}

6. 模板方法

大家回头细看，可以发现不管是明细还是余额 对比，两个方法很像，都是一个骨架流程 来的：

读取A、B端文件到内存的两个list

两个list通过某个唯一key转化为map

两个map字段逐个对比

大家先回想一下模板方法模式 ：

定义了一个算法的骨架 ，将一些步骤延迟到子类中实现。这有助于避免在不同类中重复编写相似的代码。

顿时是不是就觉得这块代码还有优化空间~~

6.1 定义对比模板的骨架

我们可以尝试这两块代码再合并，用模板方法优化它。我们先定义一个模板，然后模板内定义它们骨架的流程 ，如下:

6.2 模板的方法逐步细化

因为readDataFromFile需要输出两个list，所以我们可以定义返回类型为Pair，代码如下：

又因为这个函数式的转化，是不同子类才能定下来的 ，我们就可以声明个抽象方法convertLineToDTD，让子类去实现。因此模板就变成这样啦：

同理，还有两个list转化为两个map再对比，我们可以声明为这样：

因此最终模板就是这样啦 ：

6.3 不同对比子类

如果你是余额对比，那你声明一个CheckBalanceStrategyServiceImpl去继承抽象模板

如果你是明细对比 ，那你声明一个CheckDetailStrategyServiceImpl去继承抽象模板

这两个不同的子类，就像不同的策略，我们应该都能嗅到策略模式 的味道啦~

7. 工厂模式+ 模板方法 + 策略模式全家桶

有了明细对比、余额对比的模板，为了更方便调用，我们还可以定义一个校验策略接口，然后交给spring工厂类，这样更方便调用。其实日常开发中，这三种设计模式一般一起出现，非常实用 :

我们先声明一个校验ICheckStrategy接口:

然后模板AbstractCheckTemplate实现ICheckStrategy接口：

接着，不同对比策略类CheckDetailStrategyServiceImpl 和CheckDetailStrategyServiceImpl映射对应的对比校验类型:

/**
 * 明细对比策略
 */
@Service
public class CheckDetailStrategyServiceImpl extends AbstractCheckTemplate {

     @Override
    protected DetailDTO convertLineToDTD(String line) {
        return DetailDTO.convert(line);
    }

    @Override
    public void check(String filePathA, String filePathB) throws IOException {
        checkTemplate(filePathA, filePathB);
    }

    //对比校验类型为：明细
    @Override
    public CheckEnum getCheckEnum() {
        return CheckEnum.DETAIL_CHECK;
    }
}

/**
 * 余额对比策略
 */
@Service
public class CheckBalanceStrategyServiceImpl extends AbstractCheckTemplate {

    @Override
    public void check(String filePathA, String filePathB) throws IOException {
        checkTemplate(filePathA, filePathB);
    }
     //对比校验类型为：余额
    @Override
    public CheckEnum getCheckEnum() {
        return CheckEnum.BALANCE_CHECK;
    }

    @Override
    protected BalanceDTO convertLineToDTD(String line) {
        return BalanceDTO.convert(line);
    }
}

最后一步，我们借助spring的生命周期，使用ApplicationContextAware接口，把对用的策略，初始化到map里面。然后对外提供checkCompare方法即可。让调用者决定用哪一种对比，其实这算工厂模式思想 ，大家可以自己思考一下~

最后

本文介绍了：如何将一些通用的、用于优化重复冗余代码的技巧应用到开发中。最终，我通过这些技巧将代码优化成一个通用模板。很有实践的意义~

　　审核编辑：汤梓红

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