Java教程

Java 函数式编程

本文主要是介绍Java 函数式编程,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

由 JS 转 Java,写惯了 React,习惯了函数式,因此转 Java 时也是先学函数式。

语法糖「Syntactic Sugar」

起初,Java 的函数式看起来是匿名类的一个语法糖。

Stream.of(1, 2, 3).filter(new Predicate<Integer>() {
  @Override
  public boolean test(Integer integer) {
    return integer % 2 == 0;
  }
}).collect(Collectors.toList());
Stream.of(1, 2, 3).filter(x -> x % 2 == 0).collect(Collectors.toList());

后来,看到也能传方法引用时,我陷入了怀疑。

Stream.of(1, 2, 3).forEach(System.out::println);
StringBuilder sb = new StringBuilder();
Stream.of(1, 2, 3).forEach(sb::append);
System.out.println(sb.toString());
Stream.of(4, 2, 3).sorted(Integer::compareTo);

不过再想想,还是可以理解成语法糖:

Stream.of(1, 2, 3).forEach(System.out::println);

Stream.of(1, 2, 3).forEach(new Consumer<Integer>() {
  @Override
  public void accept(Integer integer) {
    System.out.println(integer);
  }
});

闭包「Closure」

Java 闭包也是假的,和匿名类的限制一样,要求闭包访问的外部作用域变量是 final 的。实现应该都是:基础类型值传递,引用类型引用传递。

以下 Java 代码编译会报错:

int index = 0;
Stream.of("a", "b", "c")
  .forEach(x -> System.out.println((index++) + ":" + x));

Error: Variable used in lambda expression should be final or effectively final

JS 闭包毫无问题:

let index = 0;
["a", "b", "c"].forEach(x => console.log(index++ + ":" + x));

尽管如此,但函数式习惯还是可以带到 Java 了。

第一个要带过来的是:少量的数据结构搭配大量的操作。

在 OOP 的世界里,开发者被鼓励针对具体的问题建立专门的数据结构,并以方法的形式,将专门的操作关联在数据结构上。函数式编程语言选择了另一种重用思路。它们用很少的一组关键数据结构( 如 list、 set、 map)来搭配专为这些数据结构深度优化过的操作。我们在这些关键数据结构和操作组成的一套运转机构上面,按需要“ 插入” 另外的数据结构和高阶函数来调整机器,以适应具体的问题。

Neal Ford. 函数式编程思维

在 Java 中,关键数据结构就是指 Stream

Stream 操作三板斧:mapfilterreduce

Java 和 JS 有些不一样。

不同点一:index 的取法

JS mapfilterreduce 都能拿到 index

["a", "b", "c"]
  .map((s, index) => `${index}: ${s}`)
  .forEach(s => console.log(s));

Java 想要 index 的信息,如果只是单线程,可以考虑利用引用类型保存迭代的索引:

AtomicInteger i = new AtomicInteger(0);
Stream.of("a", "b", "c")
  .map(x -> i.getAndIncrement() + ":" + x)
  .forEach(System.out::println);

如果想支持多线程,可以先通过 zip 让流中的数据带上 index

public static <T, R> List<Pair<T, R>> zip(List<T> s1, List<R> s2) {
  return IntStream.range(0, Math.min(s1.size(), s2.size()))
    .mapToObj(index -> new Pair<T, R>(s1.get(index), s2.get(index)))
    .collect(Collectors.toList());
}

public static void main(String[] args) {
  List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
  zip(IntStream.range(0, list.size()).boxed().collect(Collectors.toList()), list)
    .parallelStream()
    .map(p -> p.getKey() + ":" + p.getValue())
    .forEach(System.out::println);
}

不同点二:reduce 的用法

Java 分为了 reductionmutable reduction,在 JS 里是不区分的。

A mutable reduction operation accumulates input elements into a mutable result container, such as a Collection or StringBuilder, as it processes the elements in the stream.

  • JS reduction:

    [1, 2, 3].reduce((acc, cur) => acc + cur, 0);
    
  • Java reduction:

    Stream.of(1, 2, 3).reduce(0, Integer::sum);
    
  • JS mutable reduction:

    [1, 2, 2].reduce((acc, cur) => {
      acc.add(cur);
      return acc;
    }, new Set());
    
  • Java mutable reduction:

    Stream.of(1, 2, 2).collect(
      () -> new HashSet<>(),
      (set, el) -> set.add(el),
      (s1, s2) -> s1.addAll(s2)
    );
    

    也可以简写为:

    Stream.of(1, 2, 2).collect(
      HashSet::new,
      HashSet::add,
      HashSet::addAll
    );
    

    参数比 JS 多了个 HashSet::addAll 是为了并行处理。


后续继续总结高阶函数、柯里化、函子在 Java 中的应用。

这篇关于Java 函数式编程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!