Java经典类库-Guava中的函数式编程讲解
如果我要新建一个java的项目,那么有两个类库是必备的,一个是junit,另一个是Guava。选择junit,因为我喜欢TDD,喜欢自动化测试。而是用Guava,是因为我喜欢简洁的API。Guava提供了很多的实用工具函数来弥补java标准库的不足,另外Guava还引入了函数式编程的概念,在一定程度上缓解了java在JDK1.8之前没有lambda的缺陷,使使用java书写简洁易读的函数式风格的代码成为可能。
下面就简单的介绍下Guava中的一些体现了函数式编程的API。
Filter
我们先创建一个简单的Person类。
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如果要产生一个Person类的List,通常的写法可能是这样子。
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而Guava提供了一个newArrayList的方法,其自带类型推演,并可以方便的生成一个List,并且通过参数传递初始化值。
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当然,这不算函数式编程的范畴,这是Guava给我们提供的一个实用的函数。
如果我们选取其中年龄大于20的人,通常的写法可能是这样子。
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这就是典型的filter模式。filter即从一个集合中根据一个条件筛选元素。其中person.getAge() >=20就是这个条件。Guava为这种模式提供了一个filter的方法。所以我们可以这样写。
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这里的Predicate是Guava中的一个接口,我们来看看它的定义。
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里面只有一个apply方法,接收一个泛型的实参,返回一个boolean值。由于java世界中函数并不是一等公民,所以我们无法直接传递一个条件函数,只能通过Predicate这个类包装一下。
And Predicate
如果要再实现一个方法来查找People列表中所有名字中包含b字母的列表,我们可以用Guava简单的实现。
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一切是这么的简单。
那么新需求来了,如果现在需要找年龄>=20并且名称包含b的人,该如何实现那?
可能你会这样写。
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这样写的话就有一定的代码重复,因为之前我们已经写了两个Predicate来分别实现这两个条件判断,能不能重用之前的Predicate那?答案是能。
我们首先将之前生成年龄判断和名称判断的两个Predicate抽成方法。
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而我们的结果其实就是这两个Predicate相与。Guava给我们提供了and方法,用于对一组Predicate求与。
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由于and接收一组Predicate,返回也是一个Predicate,所以可以直接作为filter的第二个参数。如果不熟悉函数式编程的人可能感觉有点怪异,但是习惯了就会觉得它的强大与简洁。
当然除了and,Guava还为我们提供了or,用于对一组Predicate求或。这里就不多讲了,大家可以自己练习下。
Map(transform)
列表操作还有另一个常见的模式,就是将数组中的所有元素映射为另一种元素的列表,这就是map pattern。举个例子,求People列表中的所有人名。程序员十有八九都会这样写。
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Guava已经给我们提供了这种Pattern的结果办法,那就是使用transform方法。
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Function是另外一种用于封装函数的接口对象。它的定义如下:
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它与Predicate非常相似,但不同的是它接收两个泛型,apply方法接收一种泛型实参,返回值是另一种泛型值。正是这个apply方法定义了数组间元素一对一的map规则。
reduce
除了filter与map模式外,列表操作还有一种reduce操作。比如求people列表中所有人年龄的和。Guava并未提供reduce方法。具体原因我们并不清楚。但是我们可以自己简单的实现一个reduce pattern。
先定义一个Func的接口。
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apply方法的第一个参数为列表中的当前元素,第二个参数为默认值,返回值类型为默认值类型。
然后我们定义个reduce的静态方法。
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reduce方法接收三个参数,第一个是需要进行reduce操作的列表,第二个是封装reduce操作的Func,第三个参数是初始值。
我们可以使用这个reduce来实现求people列表中所有人的年龄之和。
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我们也可以轻松的写一个方法来得到年龄的最大值。
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Fluent pattern
现在新需求来了,需要找出年龄>=20岁的人的所有名称。该如何操作那?我们可以使用filter过滤出年龄>=20的人,然后使用transform得到剩下的所有人的人名。
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这样括号套括号的着实不好看。能不能改进一下那?Guava为我们提供了fluent模式的API,我们可以这样来写。
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Guava中还有很多好玩的东西,大家时间可以多发掘发掘。这篇文章的源码已经被我放置到github中,感兴趣的可以自行查看。
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