Java 中的過濾器模式


過濾器設計模式,也稱為標準設計模式,是一種結構型設計模式,開發人員使用它根據不同的標準過濾物件。它透過將多個標準連結到單個標準來實現解耦的過濾和邏輯運算。

它提供了兩種建立過濾器的技術:過濾整個集合或過濾特定集合成員。

要將標準應用於類,您可以按照以下步驟操作

  • 建立一個需要過濾的類。

  • 開發標準的介面。

  • 實現滿足介面要求的具體類。

  • 使用各種標準及其組合過濾掉某些物件。

  • 檢查輸出以確保獲得了預期的過濾結果。

如何實現

要實現過濾器設計模式,您可以按照以下步驟操作

  • 建立一個名為“Person”的類來指示要過濾的物件。

  • 設計一個名為“Criteria”的介面來定義過濾標準。

  • 實現滿足“Criteria”介面的具體類以指定不同的過濾條件。

  • 透過選擇不同的標準並將其組合,使用“Criteria”物件過濾“Person”物件的列表。

  • 開發一個名為“CriteriaPatternDemo”的演示類,透過將不同的標準應用於過濾“Person”物件的列表來展示過濾器模式的使用。

透過遵循這些步驟,您可以有效地應用過濾器設計模式來根據指定的標準過濾物件。

步驟 1

要開始實現過濾器設計模式,我們可以建立一個將應用標準的類。

讓我們將此類命名為“Person.java”。此類將充當過濾標準將依賴的物件。

語法 1

下面的程式碼示例建立了“Person”類以及三個私有的示例變數。我們將其命名為“name”、“genderType”和“maritalStatus”。

該類包括獲取這些變數值的方法。它還包括一個用於初始化它們的建構函式。

public class Tutorialspoint {
	
   private String name;
   private String genderType;
   private String maritalStatus;

   public Person(String name, String genderType, String maritalStatus){
      this.name = name;
      this.gender = genderType;
      this.maritalStatus = maritalStatus;		
   }

   public String getName() {
      return name;
   }
   public String getGenderType() {
      return gender;
   }
   public String getMaritalStatus() {
      return maritalStatus;
   }	
}

步驟 2

接下來的操作是為標準開發一個介面,以便繼續執行過濾器設計模式。此介面將定義具體標準類將實現的方法。

語法 2

給出的程式碼示例說明了如何建立“Criterion”介面。

介面的“meetCriteria”方法接受“Person”物件輸入的列表。它旨在返回符合指定標準的“Person”物件的過濾列表。

import java.util.List;

public interface Criterion {
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons);
}

步驟 3

建立實現 Criteria 介面的合法類是將過濾器設計模式付諸實踐的下一階段。例如,讓我們建立一個名為“CriteriaMale.java”的類。

步驟 4

要實現過濾器設計模式,下一步是建立實現 Criteria 介面的具體類。例如,我們可以建立一個名為“CriteriaMale.java”的類。還有其他類提供了用於過濾標準的具體實現,例如“Female”、“Single”,使用“And”組合標準,以及使用“Or”組合標準。

步驟 5

為了使用不同的標準及其組合過濾人員,程式碼提供了以下實現。

示例 1

在 CriteriaPatternDemo 類中建立了一個 Person 物件列表,並使用多個標準(包括“male”、“female”、“single”、“singleMale”和“singleOrFemale”)過濾該列表。

然後列印每個過濾標準組合的輸出,演示了過濾器設計模式的有效性。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

interface Criteria {
   List<Person> meetCriteria(List<Person> persons);
}

class CriteriaMale implements Criteria {
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> malePersons = new ArrayList<Person>();
      for (Person person : persons) {
         if (person.getGender().equalsIgnoreCase("Male")) {
            malePersons.add(person);
         }
      }
      return malePersons;
   }
}

class CriteriaFemale implements Criteria {
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> femalePersons = new ArrayList<Person>();
      for (Person person : persons) {
         if (person.getGender().equalsIgnoreCase("Female")) {
            femalePersons.add(person);
         }
      }
      return femalePersons;
   }
}

class CriteriaSingle implements Criteria {
   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> singlePersons = new ArrayList<Person>();
      for (Person person : persons) {
         if (person.getMaritalStatus().equalsIgnoreCase("Single")) {
            singlePersons.add(person);
         }
      }
      return singlePersons;
   }
}

class AndCriteria implements Criteria {
   private Criteria criteria;
   private Criteria otherCriteria;

   public AndCriteria(Criteria criteria, Criteria otherCriteria) {
      this.criteria = criteria;
      this.otherCriteria = otherCriteria;
   }

   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> firstCriteriaPersons = criteria.meetCriteria(persons);
      return otherCriteria.meetCriteria(firstCriteriaPersons);
   }
}

class OrCriteria implements Criteria {
   private Criteria criteria;
   private Criteria otherCriteria;

   public OrCriteria(Criteria criteria, Criteria otherCriteria) {
      this.criteria = criteria;
      this.otherCriteria = otherCriteria;
   }

   @Override
   public List<Person> meetCriteria(List<Person> persons) {
      List<Person> firstCriteriaItems = criteria.meetCriteria(persons);
      List<Person> otherCriteriaItems = otherCriteria.meetCriteria(persons);

      for (Person person : otherCriteriaItems) {
         if (!firstCriteriaItems.contains(person)) {
            firstCriteriaItems.add(person);
         }
      }
      return firstCriteriaItems;
   }
}

class Person {
   private String name;
   private String gender;
   private String maritalStatus;

   public Person(String name, String gender, String maritalStatus) {
      this.name = name;
      this.gender = gender;
      this.maritalStatus = maritalStatus;
   }

   public String getName() {
      return name;
   }

   public String getGender() {
      return gender;
   }

   public String getMaritalStatus() {
      return maritalStatus;
   }
}

public class CriteriaPatternExample {
   public static void main(String[] args) {
      List<Person> persons = new ArrayList<Person>();

      persons.add(new Person("Benny", "Male", "Single"));
      persons.add(new Person("Johnny", "Male", "Married"));
      persons.add(new Person("Anna", "Female", "Married"));
      persons.add(new Person("Emma", "Female", "Single"));
      persons.add(new Person("Michael", "Male", "Single"));
      persons.add(new Person("Anthony", "Male", "Single"));

      Criteria male = new CriteriaMale();
      Criteria female = new CriteriaFemale();
      Criteria single = new CriteriaSingle();
      Criteria singleMale = new AndCriteria(single, male);
      Criteria singleOrFemale = new OrCriteria(single, female);

      System.out.println("Males: ");
      printPersons(male.meetCriteria(persons));

      System.out.println("\nFemales: ");
      printPersons(female.meetCriteria(persons));

      System.out.println("\nSingle Males: ");
      printPersons(singleMale.meetCriteria(persons));

      System.out.println("\nSingle Or Females: ");
      printPersons(singleOrFemale.meetCriteria(persons));
   }

   public static void printPersons(List<Person> persons) {
      for (Person person : persons) {
         System.out.println("Person: [ Name: " + person.getName() + ", Gender: " + person.getGender() + ", Marital Status: " + person.getMaritalStatus() + " ]");
      }
   }
}

輸出

輸出驗證了根據不同的標準及其組合進行的過濾是否正常工作,從而導致顯示所需的人員子集。

Males: 
Person : [ Name : Benny, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Johnny, Gender : Male, Marital Status : Married ]
Person : [ Name : Michael, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Anthony, Gender : Male, Marital Status : Single ]

Females: 
Person : [ Name : Anna, Gender : Female, Marital Status : Married ]
Person : [ Name : Emma, Gender : Female, Marital Status : Single ]

Single Males: 
Person : [ Name : Benny, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Michael, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Anthony, Gender : Male, Marital Status : Single ]

Single Or Females: 
Person : [ Name : Benny, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Emma, Gender : Female, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Michael, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Anthony, Gender : Male, Marital Status : Single ]
Person : [ Name : Anna, Gender : Female, Marital Status : Married ]

結論

過濾器設計模式也稱為標準設計模式。透過建立一個要過濾的類,為標準設計一個介面,為不同的標準實現具體類,以及使用標準的組合,開發人員可以有效地過濾物件。

過濾器設計模式提供了一種通用的方法來過濾集合和其中的單個成員,從而允許動態和可自定義的過濾操作。

更新於:2023年7月11日

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