这里有新鲜出炉的 Java 函数式编程,程序狗速度看过来!
java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 程序设计语言和 Java 平台(即 JavaEE(j2ee), JavaME(j2me), JavaSE(j2se))的总称。
在 8 里面 Lambda 是最火的主题,不仅仅是因为语法的改变,更重要的是带来了函数式编程的思想,我觉得优秀的程序员,有必要学习一下函数式编程的思想以开阔思路
在 8 里面 Lambda 是最火的主题,不仅仅是因为语法的改变,更重要的是带来了函数式编程的思想,我觉得优秀的程序员,有必要学习一下函数式编程的思想以开阔思路。所以这篇文章聊聊 Lambda 的应用场景,性能,也会提及下不好的一面。
Java 为何需要 Lambda
1996 年 1 月,Java 1.0 发布了,此后计算机编程领域发生了翻天覆地的变化。商业发展需要更复杂的应用,大多数程序都跑在更强大的装备多核 CPU 的机器上。带有高效运行期编译器的 Java 虚拟机(JVM)的出现,使得程序员将精力更多放在编写干净、易于维护的代码上,而不是思考如何将每一个 CPU 时钟、每一字节内存物尽其用。
多核 CPU 的出现成了 "房间里的大象",无法忽视却没人愿意正视。算法中引入锁不但容易出错,而且消耗时间。人们开发了 java.util.concurrent 包和很多第三方类库,试图将并发抽象化,用以帮助程序员写出在多核 CPU 上运行良好的程序。不幸的是,到目前为止,我们走得还不够远。
那些类库的开发者使用 Java 时,发现抽象的级别还不够。处理大数据就是个很好的例子,面对大数据,Java 还欠缺高效的并行操作。Java 8 允许开发者编写复杂的集合处理算法,只需要简单修改一个方法,就能让代码在多核 CPU 上高效运行。为了编写并行处理这些大数据的类库,需要在语言层面上修改现有的 Java:增加 lambda 表达式。
当然,这样做是有代价的,程序员必须学习如何编写和阅读包含 lambda 表达式的代码,但是,这不是一桩赔本的买卖。与手写一大段复杂的、线程安全的代码相比,学习一点新语法和一些新习惯容易很多。开发企业级应用时,好的类库和框架极大地降低了开发时间和成本,也扫清了开发易用且高效的类库的障碍。
Lambda 的应用场景
下面我将重点放在函数式编程的实用性上,包括那些可以被大多数程序员理解和使用的技术,我们关心的如何写出好代码,而不是符合函数编程风格的代码。
1.1.1 1. 使用 () -> {} 替代匿名类
现在 Runnable 线程,Swing,JavaFX 的事件监听器代码等,在 java 8 中你可以使用 Lambda 表达式替代丑陋的匿名类。
- //Before Java 8:
- new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println("Before Java8 ");
- }
- }).start();
- //Java 8 way:
- new Thread(() -> System.out.println("In Java8!"));
- // Before Java 8:
- JButton show = new JButton("Show");
- show.addActionListener(new ActionListener() {
- @Override
- public void actionPerformed(ActionEvent e) {
- System.out.println("without lambda expression is boring");
- }
- });
- // Java 8 way:
- show.addActionListener((e) -> {
- System.out.println("Action !! Lambda expressions Rocks");
- });
使用内循环替代外循环
外循环:描述怎么干,代码里嵌套 2 个以上的 for 循环的都比较难读懂;只能顺序处理 List 中的元素;
内循环:描述要干什么,而不是怎么干;不一定需要顺序处理 List 中的元素
- //Prior Java 8 :
- List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method",
- "Stream API", "Date and Time API");
- for (String feature : features) {
- System.out.println(feature);
- }
- //In Java 8:
- List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API",
- "Date and Time API");
- features.forEach(n -> System.out.println(n));
- // Even better use Method reference feature of Java 8
- // method reference is denoted by :: (double colon) operator
- // looks similar to score resolution operator of C++
- features.forEach(System.out::println);
- Output:
- Lambdas
- Default Method
- Stream API
- Date and Time API
支持函数编程
为了支持函数编程,Java 8 加入了一个新的包 java.util.function,其中有一个接口 java.util.function.Predicate 是支持 Lambda 函数编程:
- public static void main(args[]) {
- List languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");
- System.out.println("Languages which starts with J :");
- filter(languages, (str) - >str.startsWith("J"));
- System.out.println("Languages which ends with a ");
- filter(languages, (str) - >str.endsWith("a"));
- System.out.println("Print all languages :");
- filter(languages, (str) - >true);
- System.out.println("Print no language : ");
- filter(languages, (str) - >false);
- System.out.println("Print language whose length greater than 4:");
- filter(languages, (str) - >str.length() > 4);
- }
- public static void filter(List names, Predicate condition) {
- names.stream().filter((name) - >(condition.test(name))).forEach((name) - >{
- System.out.println(name + " ");
- });
- }
- Output:
- Languages which starts with J :
- Java
- Languages which ends with a
- Java
- Scala
- Print all languages :
- Java
- Scala
- C++
- Haskell
- Lisp
- Print no language :
- Print language whose length greater than 4:
- Scala
- Haskell
处理数据?用管道的方式更加简洁
Java 8 里面新增的 Stream API ,让集合中的数据处理起来更加方便,性能更高,可读性更好
假设一个业务场景:对于 20 元以上的商品,进行 9 折处理,最后得到这些商品的折后价格。
- final BigDecimal totalOfDiscountedPrices = prices.stream()
- .filter(price -> price.compareTo(BigDecimal.valueOf(20)) > 0)
- .map(price -> price.multiply(BigDecimal.valueOf(0.9)))
- .reduce(BigDecimal.ZERO,BigDecimal::add);
- System.out.println("Total of discounted prices: " + totalOfDiscountedPrices);
想象一下:如果用面向对象处理这些数据,需要多少行?多少次循环?需要声明多少个中间变量?
Lambda 的阴暗面
前面都是讲 Lambda 如何改变 Java 程序员的思维习惯,但 Lambda 确实也带来了困惑
JVM 可以执行任何语言编写的代码,只要它们能编译成字节码,字节码自身是充分 OO 的,被设计成接近于 Java 语言,这意味着 Java 被编译成的字节码非常容易被重新组装。
但是如果不是 Java 语言,差距将越来越大,Scala 源码和被编译成的字节码之间巨大差距是一个证明,编译器加入了大量合成类 方法和变量,以便让 JVM 按照语言自身特定语法和流程控制执行。
我们首先看看 Java 6/7 中的一个传统方法案例:
- // simple check against empty strings
- public static int check(String s) {
- if (s.equals("")) {
- throw new IllegalArgumentException();
- }
- return s.length();
- }
- //map names to lengths
- List lengths = new ArrayList();
- for (String name: Arrays.asList(args)) {
- lengths.add(check(name));
- }
如果一个空的字符串传入,这段代码将抛出错误,堆栈跟踪如下:
- at LmbdaMain.check(LmbdaMain.java:19)
- at LmbdaMain.main(LmbdaMain.java:34)
再看看 Lambda 的例子
- Stream lengths = names.stream().map(name -> check(name));
- at LmbdaMain.check(LmbdaMain.java:19)
- at LmbdaMain.lambda$0(LmbdaMain.java:37)
- at LmbdaMain$$Lambda$1/821270929.apply(Unknown Source)
- at java.util.stream.ReferencePipeline$3$1.accept(ReferencePipeline.java:193)
- at java.util.Spliterators$ArraySpliterator.forEachRemaining(Spliterators.java:948)
- at java.util.stream.AbstractPipeline.copyInto(AbstractPipeline.java:512)
- at java.util.stream.AbstractPipeline.wrapAndCopyInto(AbstractPipeline.java:502)
- at java.util.stream.ReduceOps$ReduceOp.evaluateSequential(ReduceOps.java:708)
- at java.util.stream.AbstractPipeline.evaluate(AbstractPipeline.java:234)
- at java.util.stream.LongPipeline.reduce(LongPipeline.java:438)
- at java.util.stream.LongPipeline.sum(LongPipeline.java:396)
- at java.util.stream.ReferencePipeline.count(ReferencePipeline.java:526)
- at LmbdaMain.main(LmbdaMain.java:39)
这非常类似 Scala,出错栈信息太长,我们为代码的精简付出力代价,更精确的代码意味着更复杂的调试。
但这并不影响我们喜欢 Lambda!
总结
在 Java 世界里面,面向对象还是主流思想,对于习惯了面向对象编程的开发者来说,抽象的概念并不陌生。面向对象编程是对数据进行抽象,而函数式编程是对行为进行抽象。现实世界中,数据和行为并存,程序也是如此,因此这两种编程方式我们都得学。
这种新的抽象方式还有其他好处。很多人不总是在编写性能优先的代码,对于这些人来说,函数式编程带来的好处尤为明显。程序员能编写出更容易阅读的代码——这种代码更多地表达了业务逻辑,而不是从机制上如何实现。易读的代码也易于维护、更可靠、更不容易出错。
在写回调函数和事件处理器时,程序员不必再纠缠于匿名内部类的冗繁和可读性,函数式编程让事件处理系统变得更加简单。能将函数方便地传递也让编写惰性代码变得容易,只有在真正需要的时候,才初始化变量的值。
总而言之,Java 更趋于完美了。
来源: http://www.phperz.com/article/17/0823/338518.html