JDK8漫谈——代码更优雅

简介

lambda表达式，又称闭包（Closure）或称匿名方法（anonymous method）。将Lambda表达式引入JAVA中的动机源于一个叫“行为参数”的模式。这种模式能够解决需求变化带来的问题，使代码变得更加灵活。在JAVA8之前，参数模式十分啰嗦。Lambda表达式通过精简的方式使用行为模式克服了这个缺点

解决什么问题

• 传递行为。它允许我们将函数当成参数传递给某个方法，或者把代码本身当作数据处理，变成了一等公民。解决重复的代码片段和代码包裹问题。
• 内置抽象行为。把常见的行为定义成接口，可以直接使用，减少重复思考和代码。都在java.util.function包里
• 更少的代码。通过类型推断，方法引用，可以让代码更优雅。

背后思想

• 函数式编程

内容说明

作用域

this

在内部类中，this指向当前内部类对象自己，而在lambda表达式中，this指向的是表达式外部的类对象。

public class ScopeTest {
    @Test
    public void test_scope(){

        Runnable runnable = () -> {
            this.print();
        };
        runnable.run();

    }
    private void print(){
        System.out.println("I can print");
    }
}

final

labmda表达式使用外部的变量时，不可修改，默认定义成final

函数式接口

只有一个抽象方法的接口我们就称之为功能性接口，又简称 SAM 类型，即 Simple Abstract Method。会写上注释

@FunctionalInterface  
//用这个注解来表示功能性接口
public interface Consumer<T> {

    /**
     * Performs this operation on the given argument.
     *
     * @param t the input argument
     */
    void accept(T t);
}

常见的内置函数如下：

name	function
java.lang.Runnable	执行动作
java.util.function.Predicate <T>	接收T对象并返回boolean
java.util.function.Consumer<T>	接收T对象，不返回值
java.util.function.Function<T,R>	接收T对象，返回R对象
java.util.function.Supplier<T>	提供T对象（例如工厂），不接收值

方法引用

方法引用有很多种，它们的语法如下：

• 静态方法引用：ClassName::methodName
• 实例上的实例方法引用：instanceReference::methodName
• 超类上的实例方法引用：super::methodName
• 类型上的实例方法引用：ClassName::methodName
• 构造方法引用：Class::new
• 数组构造方法引用：TypeName[]::new

    @Test
    public void test_instance(){
        Set<String> girls = new HashSet<>();

        Set<String> names = new HashSet<>();
        names.stream()
                //实例::methodName
                .filter(girls::contains)
                .collect(Collectors.toList());
    }
    @Test
    public void test_this(){
        Set<String> names = new HashSet<>();
        names.stream()
                //this::methodName
                .filter(this::hasAuth)
                .collect(Collectors.toList());
    }


    private boolean hasAuth(String authKey){
        return true;
    }

类型推断

    Map<String,Person> map = new HashMap<>();

    map.forEach((String name,Person person)->{
        person.fly();
        System.out.println(name+":"+person);
    });

    map.forEach((name,person)->{
        // 无须判断类型，自动根据上下文推断
        person.fly();
        System.out.println(name+":"+person);
    });

实践

最佳实践

消灭代码片段

    /**
     * 正常的代码
     */
    @Test
    public void test_person(){
        CnResult<Person> result = null;
        try {
            // 只有这里取值是不同的，其他的处理是一样的，包括try,catch,打日志，定义异常等
            Person entity = this.getPerson();

            result = CnResult.success(entity);

        }catch (CnException e){
            logger.error(e.getMessage(),e);
            result = CnResult.error(e.getErrorCode(),e.getMessage());

        }
        catch (Exception e) {
            logger.error(e.getMessage(),e);
            result = CnResult.error("1-1-1-1",e.getMessage());
        }
        Assert.assertNotNull(result);
    }

    @Test
    public void test_animal(){
        CnResult<Animal> result = null;
        try {
            // 只有这里取值是不同的，其他的处理是一样的，包括try,catch,打日志，定义异常等
            Animal entity = this.getAnimal();

            result = CnResult.success(entity);

        }catch (CnException e){
            logger.error(e.getMessage(),e);
            result = CnResult.error(e.getErrorCode(),e.getMessage());

        }
        catch (Exception e) {
            logger.error(e.getMessage(),e);
            result = CnResult.error("1-1-1-1",e.getMessage());
        }
        Assert.assertNotNull(result);
    }

    /**
     * lambda代码
     */
    @Test
    public void test_lambda(){
        //屏蔽所有细节，只把获取对象的逻辑传递进去
        CnResult<Person> person = WapperUtils.wapper(this::getPerson);
        Assert.assertNotNull(person);

        CnResult<Animal> animal = WapperUtils.wapper(this::getAnimal);
        Assert.assertNotNull(animal);
    }


    public class WapperUtils {
        private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WapperUtils.class);
    
        /**
         * 包裹
         *
         * @param supplier
         * @param <T>
         * @return
         */
        public static <T> CnResult<T> wapper(Supplier<T> supplier){
            try {
                T entity = supplier.get();
                CnResult<T> cnResult = CnResult.success(entity);
                return cnResult;
            }catch (CnException e){
                logger.error(e.getMessage(),e);
                return CnResult.error(e.getErrorCode(),e.getMessage());
            }
            catch (Exception e) {
                logger.error(e.getMessage(),e);
                return CnResult.error("1-1-1-1",e.getMessage());
            }
        }
    }

• 只要是代码片段，找到变点化，抽象成lambda，把固定的代码统一封装，就可以使用行为的复用，减少代码片段和代码包裹。

明确语义

    @Test
    public void test_first() {
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        persons.stream()
                /**
                 * 没有明确的语义。需要根据过程计算推理得出结果，也不清楚背后的业务和场景
                 *
                 */
                .filter(person -> person.getAge() >= 18)
                .collect(Collectors.toList());
    }

    @Test
    public void test_second() {
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        persons.stream()
                .filter(person -> {
                    /**
                     * 如果职责变更，得修改代码结构，而且代码越来越难理解
                     */
                    if (person.getAge() >= 18) {
                        return true;
                    }

                    if (person.getName().startsWith("庄")) {
                        return true;
                    }
                    return false;

                })
                .collect(Collectors.toList());
    }

    @Test
    public void test_third() {
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        persons.stream()
                /**
                 * 随着业务变更需要不断添加filter
                 */
                .filter(person -> person.getAge() >= 18)
                .filter(person -> person.getName().startsWith("庄"))
                .collect(Collectors.toList());
    }

    @Test
    public void test_fourth() {
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        persons.stream()
                /**
                 * 随着业务变更需要不断添加filter
                 */
                .filter(Person::isAdult)
                .filter(Person::belongToZhuang)
                .collect(Collectors.toList());
    }

    @Test
    public void test_final() {
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        /**
         * 有明确的语义，不用再面向细节加工一下，而且也方便后面的扩展
         */

        persons.stream()
                .filter(Person::hasAuth)
                .collect(Collectors.toList());
    }

最佳反例

随意取名

    @Test
    public void test_name_bad(){
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        /**
         * lambda一多的时候，没有明确的参数，计算和理解起来非常吃力。
         */
        persons.stream()
                .filter(e->e.getAge()>18)
                .map(e->e.getName())
                .filter(e->e.startsWith("庄"))
                .collect(Collectors.toList());
    }
    @Test
    public void test_name(){
        List<Person> persons = new ArrayList<>();
        persons.stream()
                .filter(person->person.getAge()>18)
                .map(person->person.getName())
                .filter(name->name.startsWith("庄"))
                .collect(Collectors.toList());
    }

• 参数需要有明确语义

逻辑复杂

@Test
    public void test_bad() {
        List<Integer> values = new ArrayList<>();
        
        int result = values.stream().mapToInt(e -> {
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < e; i++) {
                if (e % i == 0) {
                    sum += i;
                }
            }
            return sum;
        }).sum();

        System.out.println(result);
    }

    @Test
    public void test_() {
        List<Integer> values = new ArrayList<>();

        int result = values.stream().mapToInt(this::toInt).sum();

        System.out.println(result);
    }

    private Integer toInt(int e) {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < e; i++) {
            if (e % i == 0) {
                sum += i;
            }
        }
        return sum;
    }

• 难以读懂
• 用途不明
• 难以测试
• 难以复用

建议把多行lambda表达式主体转移到一个命名函数中，然后使用方法引用

思考

• 和内部类的区别
• 和AOP的区别