浅析λ

PL
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很久没有写/看java代码了,java10都出了….为了观看源码方便,还是认真补一下java中的λ表达式,顺便推荐The little Schemer 入门函数式编程,感觉这个趋势还是很明显的.

0x00.前言

λ这个东西在PL或者计算机中的名气极大,来源以后再补充介绍.这里先看java对它的支持跟特点,简单来说,以前的java是很标准的OOP,缺乏灵动性.也比较冗长.一直被诟病,那么公认来说 : λ的引入,取代了之前java的匿名类写法. 允许把函数当做数据传递,使得代码更优雅精炼.

和泛型一样,初看λ表达式可能觉得有点唬人,不想去用.但是实战几次之后应该就会喜欢上它了~~

0x01.什么是FP

FP简单说是函数(行为)参数化,那么这可能不好理解,我的方法是,先看看它的对立面 : 值参数化. 举个例子

0x02.λ语法

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//无需声明参数类型,多个参数才需要圆括号
para1 -> expression
(para1,para2..) -> expression

or
//主体包含了一个语句,则无需大括号(比如?) ,只有一个表达式返回值则会自动return
para1 -> statements; 
(para1,para2...) ->{ statements; }

首先说一下我们用λ的几大场景:

  • 取代匿名类
  • 快速迭代集合
  • 函数式编程
  • 配合流(stream)优雅处理数据
  • 优雅处理null检查(配合Optional)

0x03.实战λ

先看看简单的例子:

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/*需求1: 设计一个简易计算器
 *想法:因为现在java基本是面向接口编程,那么定义一个简单接口.
 */
interface ICalc {int operation(int a,int b);}
//以往来说,我们要么需要单独定义一个类Calc去实现这个接口(这简直太蠢),要么就是这种匿名类的做法:
ICalc add = new ICalc{
    @Override
    public int operation(int a,int b){ //本质还是实现了Calc接口,只不过没有是匿名的~
        return a + b;
    }
}

//优雅的λ写法,就是这么简单,不需int
ICalc add = (a,b) -> a + b; //不需要new,不需要return,也不需要{},单入参甚至不需要()
//当然你也可以画蛇添足
ICalc add = (int a,int b) -> {return a + b;}
//调用还是原函数
add.operation(2,3); //输出5


/*需求2:设计一个快速println*/
interface IPrint {void p(String msg);}
//仿照上面的思路,写出下面的调用就入门了.
IPrint output = s -> System.out.println("Hello,λ"+s)
//然后我们开始继续探索,我们试着在接口添加一个无参方法
interface IPrint {
    void p(String msg);
    void p();
}
/*然后你会惊喜的发现,之前的λ表达式会提示报错.那是因为你声明接口实例后,需要实现它所有的方法
*而现在λ只是实现了一个,其它不能同时实现? (待确定) 所以自然会报错.
*当然现在接口也提供了default 方法带方法体,无需实现
*/

//同样针对上面的方法实现,还有这种写法. java8中称之为方法引用,用两个冒号代替"::"
IPrint output = System.out::println
s -> System.out.println(s) = System.out::println  //可以这样理解么?短期可以

//WARNING:同时需要严格注意λ中引用的其它生命周期的变量,原则是只能引用常量的.

上面的例子还不够直接说明λ的优势么? 可能会觉得不够常用,因为没有跟Stream结合起来, 我们一般写代码最多的业务本质是CURD,那么不可避免大量用到集合,以及对集合的操作(最常见比如遍历). 以前我想遍历一个字符串list,需要先接受,然后写一个for-each循环体,:

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List<String> list = Arrays.asList("a_1","0xoo",":","");
for(String s : list){
   System.out.println(s); //或者进行其他操作,比如我要判断集合中有几个空字符串
}

//使用λ,一行搞定
Arrays.asList("a_1","0xoo",":","").forEach(s -> System.out.println(s));
//使用方法引用
Arrays.asList("a_1","0xoo",":","").forEach(System.out::println);

//判断空字符串,开启流,也是一行.(方法引用可以换为λ)
Arrays.asList("a_1","0xoo",":","").stream().filter(String::isEmpty).count();

λ的入门就到这就ok了,之后看代码的时候多试试多思考一下. 关于流的东西,之后会单独讲,这里只是借用一下.可以从上看出,λ配合函数式编程的简单优雅,以后操作各种集合就不用到用危险的方法切割list,合并list了….(且臃肿)

特点:

  • λ在java又被称为匿名函数或闭包. (闭包本质也是一种函数),但是其实本质还是有区别的.
  • Java编译器将lambda表达式编译成**类的私有方法**
  • λ大部分还是语法糖的存在,底层性能大部分情况来说,不会有提高(待考证,也有可能降低一点?)

但是,这只是初入门λ的语法和使用,真正要用好λ,还需要知道很多东西,包括语法糖到底如何实现.为了实现λ就真的很容易么? 还需要做哪些相对的兼容? 这些待后续看函数式接口与Stream流式编程再详细说明.

0x0n.参考

其实单纯谈λ表达式,很难全面的理解.理解它应该系统的从FP(函数式编程)说.那么，Java8是怎么支持函数编程的呢？主要有三个核心概念,之后会一一详细说明.把它们组合起来能使我们的java代码优雅,通用很多: (特别是跟泛型结合起来)

  • 函数接口(Function)
  • 流(Stream)
  • 聚合器(Collector)

引用参考