JavaStream优化：提取方法提升代码复用

积累知识，胜过积蓄金银！毕竟在文章开发的过程中，会遇到各种各样的问题，往往都是一些细节知识点还没有掌握好而导致的，因此基础知识点的积累是很重要的。下面本文《Java Stream重构：提取方法提升复用效率》，就带大家讲解一下知识点，若是你对本文感兴趣，或者是想搞懂其中某个知识点，就请你继续往下看吧~

本教程探讨了在Java中使用Stream API时如何通过提取私有辅助方法来优化代码结构和实现逻辑复用。通过将重复的过滤操作封装成一个独立方法，可以显著提高代码的可读性、可维护性，并避免冗余，从而构建更清晰、更高效的应用程序。

引言

在软件开发中，代码复用是提高效率、减少错误和增强可维护性的关键实践。当面对多处代码段执行相同或相似的逻辑时，我们应该考虑将其抽象为一个独立的单元。特别是在Java的Stream API操作中，经常会出现重复的过滤、映射等中间操作。本文将通过一个具体示例，演示如何利用私有辅助方法来优化Stream API相关的重复代码，提升整体代码质量。

问题分析

考虑以下场景：我们需要从一个包含数字和分隔符的字符串中找出最大值和最小值。为此，我们可能需要先识别出字符串中的分隔符，然后根据分隔符将字符串拆分成多个部分，接着过滤掉非数字的部分，最后解析为整数并进行计算。

以下是一个简化后的初始代码结构，其中maxInt和minInt方法包含了重复的过滤逻辑：

import java.util.Arrays;
import java.util.Optional;
import java.util.OptionalInt;
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Stream;

// 假设 SeperatorEnum 和 numberPattern 已定义
enum SeperatorEnum {
    COMMA(","), DASH("-");
    private final String seperator;
    SeperatorEnum(String s) { this.seperator = s; }
    public String getSeperator() { return seperator; }
}

class InitialDataProcessor {
    private final Pattern numberPattern = Pattern.compile("^\\d+$"); // 匹配整个字符串为数字
    private SeperatorEnum seperator;

    public void findSeperator(String data) {
        Optional<String> optional = Arrays.stream(data.split(""))
                .filter(e -> !numberPattern.matcher(e).matches() && !e.trim().isEmpty()) // 过滤非数字且非空字符以找到分隔符
                .findFirst();
        this.seperator = Arrays.stream(SeperatorEnum.values())
                .filter(e -> e.getSeperator().equals(optional.orElse(null)))
                .findFirst()
                .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("No valid separator found in: " + data));
    }

    public OptionalInt maxInt(String data) {
        findSeperator(data); // 确保分隔符已被识别
        return Arrays.stream(data.split(seperator.getSeperator()))
                .filter(e -> numberPattern.matcher(e).matches()) // 过滤出数字字符串 (重复逻辑)
                .mapToInt(Integer::parseInt)
                .max();
    }

    public OptionalInt minInt(String data) {
        findSeperator(data); // 确保分隔符已被识别
        return Arrays.stream(data.split(seperator.getSeperator()))
                .filter(e -> numberPattern.matcher(e).matches()) // 过滤出数字字符串 (重复逻辑)
                .mapToInt(Integer::parseInt)
                .min();
    }
}

在上述代码中，maxInt和minInt方法都包含了filter(e -> numberPattern.matcher(e).matches())这一行代码，用于从字符串流中筛选出纯数字的字符串。这种重复的代码不仅增加了维护的难度（如果过滤逻辑需要修改，必须在多个地方同步更新），也降低了代码的可读性。

解决方案：提取私有辅助方法

为了解决代码重复问题，我们可以将公共的过滤逻辑提取到一个私有的辅助方法中。这个辅助方法将接收一个字符串流，并返回一个经过相同过滤处理后的字符串流。

步骤：

1. 识别重复逻辑： 确定maxInt和minInt中共同的Stream操作，即filter(e -> numberPattern.matcher(e).matches())。
2. 创建私有方法： 定义一个私有方法，例如filterNumericStrings，它接受Stream作为输入，并返回Stream。
3. 封装逻辑： 将重复的过滤逻辑放入这个新方法中。
4. 替换调用： 在maxInt和minInt中，用对新方法的调用替换原来的重复逻辑。

优化后的代码示例

import java.util.Arrays;
import java.util.Optional;
import java.util.OptionalInt;
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Stream;

// 假设 SeperatorEnum 已定义
enum SeperatorEnum {
    COMMA(","), DASH("-");
    private final String seperator;
    SeperatorEnum(String s) { this.seperator = s; }
    public String getSeperator() { return seperator; }
}

/**
 * 用于处理包含数字和分隔符的字符串数据，并计算最大值和最小值的处理器。
 */
class DataProcessor {
    // 编译后的正则表达式，用于匹配整个字符串是否为纯数字
    private final Pattern numberPattern = Pattern.compile("^\\d+$");
    // 存储识别出的分隔符
    private SeperatorEnum seperator;

    /**
     * 从输入数据字符串中识别分隔符。
     * 分隔符被定义为第一个非数字、非空的字符。
     *
     * @param data 包含数字和分隔符的输入字符串。
     * @throws IllegalArgumentException 如果没有找到有效的分隔符。
     */
    public void findSeperator(String data) {
        // 将字符串拆分为单个字符流，过滤出非数字且非空的字符
        Optional<String> optional = Arrays.stream(data.split(""))
                .filter(e -> !numberPattern.matcher(e).matches() && !e.trim().isEmpty())
                .findFirst();
        // 根据找到的字符匹配预定义的分隔符枚举
        this.seperator = Arrays.stream(SeperatorEnum.values())
                .filter(e -> e.getSeperator().equals(optional.orElse(null)))
                .findFirst()
                .orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("No valid separator found in: " + data));
    }

    /**
     * 辅助方法：从字符串流中提取并过滤出有效的数字字符串。
     *
     * @param inputStringStream 待过滤的字符串流。
     * @return 仅包含数字字符串的新流。
     */
    private Stream<String> filterNumericStrings(Stream<String> inputStringStream) {
        return inputStringStream.filter(e -> numberPattern.matcher(e).matches());
    }

    /**
     * 计算输入数据字符串中的最大整数。
     *
     * @param data 包含数字和分隔符的输入字符串，例如 "10,20,5,30"。
     * @return 包含最大值的 OptionalInt，如果未找到数字则返回 empty。
     */
    public OptionalInt maxInt(String data) {
        findSeperator(data); // 确保分隔符已根据当前数据确定
        Stream<String> partsStream = Arrays.stream(data.split(seperator.getSeperator()));
        return filterNumericStrings(partsStream) // 使用辅助方法过滤数字字符串
                .mapToInt(Integer::parseInt) // 将字符串解析为整数
                .max(); // 找出最大值
    }

    /**
     * 计算输入数据字符串中的最小整数。
     *
     * @param data 包含数字和分隔

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