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  • JAVA8初探之Lambda

    临近JAVA8的发布,在这里分享一些JAVA8的试用体验。

        先附上开发环境:

                JDK8开发者预览版

                IDEA13

                JDK8API

    Lambda

         Lambda无疑是JAVA8最引人关注的改革,熟悉函数式语言的同学肯定已经体会到了它的便捷,先看个例子:

            String  runString = "run outside!";
            new Thread(()->System.out.println("java8" + runString)).start();
     
            new Thread(new Runnable() {
                String  runString = "run inside!";
                @Override
                public void run(){
                     System.out.println("java7" +this.runString);
                }
            }).start();
    

      上面两个线程分别打印了一句话,很简单的逻辑。第一种是lambda的实现,表达式中“()”代表无参输入,“->”可以理解为分隔符,后面是函数的实现。第二种实现方式层级嵌套较多,开发者关注的仅仅是run方法的实现,却要多写很多完全可以推断出来的代码。另外这里的作用域也有区别,lambda不允许方法实现里声明外部同名变量,将会编译不过。运行结果如下:

    java8run outside!
    java7run inside!
    

          在事件处理模块中经常会见到类似上面这种匿名内部类的代码,很多时候这类接口只有一个函数,在JAVA8里这种接口叫做函数式接口,函数式接口非常有价值的属性就是他们能够用lambdas来实例化,可以用@FunctionalInterface声明,当然不声明也不影响,前提是只有一个函数。看两个JDK8的接口源码:

    @FunctionalInterface
    public interface Runnable {
        /**
         * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
         * to create a thread, starting the thread causes the object's
         * <code>run</code> method to be called in that separately executing
         * thread.
         * <p>
         * The general contract of the method <code>run</code> is that it may
         * take any action whatsoever.
         *
         * @see     java.lang.Thread#run()
         */
        public abstract void run();
         
    public interface Callable<V> {
        /**
         * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.
         *
         * @return computed result
         * @throws Exception if unable to compute a result
         */
        V call() throws Exception;
    

       再看一个Callable的例子,主要是第二行初始化Callable集合:

          ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
          List<Callable<String>> list = Arrays.asList((Callable) () -> "Hello",(Callable) () -> "world",(Callable) () ->     "test");
          List<Future<String>> futures;
          try {
                futures = executor.invokeAll(list);
                for (Future future : futures) {
                    System.out.println((future).get());
                }
          } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                e.printStackTrace();
          }
          executor.shutdown();
    

      

    Stream

        java.util.stream是JAVA8新增的包,的出现,方便了开发者像其他函数式语言一样简洁地操作集合,常见的如map,reduce,filter,foreach等函数。下面看个实现的例子,为了节省篇幅,只贴关键部分:

    public class Person {
        public enum Sex {
            MALE, FEMALE
        }
        private String name;
     
        private Integer age ;
     
        private Sex gender;
     
        public Person(String name, Integer age, Sex gender) {
            this.name = name;
            this.age = age;
            this.gender = gender;
        }
    

      

            //初始化四个Person实例到一个list
            List<Person> list = new ArrayList<>(
                    Arrays.asList(new Person("John",11,Person.Sex.MALE),
                            new Person("Robbin",22,Person.Sex.MALE),
                            new Person("Sarah",23,Person.Sex.FEMALE),
                            new Person("Amanda",23,Person.Sex.FEMALE))) ;
            //将年龄大于12的Person名字和性别拼接起来再用“,”隔开,结果用“[”“]”括起来
            System.out.println(list.parallelStream()
                    .filter(p -> p.getAge() > 12)
                    .map(p -> p.getName() + "_" + p.getGender())
                    .collect(Collectors.joining(",","[","]")));
             //对性别为男的Person的年龄求和       
            System.out.println(list.stream()
                    .filter(p-> p.getGender() == Person.Sex.MALE)
                    .mapToInt(a->a.getAge()).sum());
            //对所有实例的年龄求和        
            System.out.println(list.stream()
                    .map(p->p.getAge())
                    .reduce((x,y)->x+y).get());
    

          运行结果如下:

    [Robbin_MALE,Sarah_FEMALE,Amanda_FEMALE]
    33
    79
    

          第一个用的是parallelStream,该函数是Stream针对多核处理器的并行版,有兴趣同学可以跟下源码看看实现。两个求和的区别在于前者是先生成int类型的映射集合再调用sum()求和,后者是用reduce累加的方式求和再用get()取值。有的函数依然返回Stream,如:filter,因此可以链式的调用,而有的函数没有返回Stream,如foreach和reduce,属与流的终端操作。再有就是Java中没有val和var的区分,使用中需要注意哪些函数是有状态的,哪些是无状态的。

    Function

        通过跟踪Stream的函数可以看到这些可接收lambda的参数类型都在java.util.function下。

       Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
      
      <R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);
       
       Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);
    

      

      上面贴了三个Stream的函数,简单介绍下function包下几个主要的接口。

    • Function<T, R> -T作为输入,返回的R作为输出。

    • Predicate<T> -T作为输入,返回的boolean值作为输出。

    • Consumer<T> - T作为输入,执行某种动作但没有返回值。

    • Supplier<T> - 没有任何输入,返回T。

    • BinaryOperator<T> -两个T作为输入,返回一个T作为输出。

        有了function的支持,我们就可以自己定义一些接口。

       public static Integer compute(int value, IntFunction<Integer> function){
            return  function.apply(value);
        }
        public static Integer doubleOp(int value, Function<Integer, Integer> function1, Function<Integer, Integer> function2){
            return  function1.andThen(function2).apply(value);
        }
    
    
        public static void main(String[] args) {
    
            int initNumber = 1;
            IntFunction plus =val -> val +3;
            System.out.println(compute(initNumber, plus));
            System.out.println(doubleOp(3, val -> val + 2, val -> val + 3));
    
            Function<Person,Integer> getAge = p -> p.getAge();
            Function<Integer,Boolean> isAdult = a -> a>=18;
            System.out.println(isAdult.compose(getAge).apply(new Person("test",19,Person.Sex.MALE)));
    
    
        }
    

        运行结果:

    4
    8
    true
    

      

        如上面的Function例子所示,我们可以自己定义接收Function参数的方法,也可以用声明变量的方式直接给Function用lambda表达式赋值。andThen和compose是Function接口的两个方法,作用是组合两个Function实例,达到高阶函数的效果,区别在于andThen是调用者的函数先执行,compose是参数里的先执行。

        文中有的地方用函数,有的地方用方法,写的时候也没多想。我个人的理解是,方法是基于实例的,是面向对象的;函数是不依赖实例的,是面向过程的,如果理解有误,还请斧正。

        JAVA8的新特性还包括方法引用,接口的默认实现,以及其他的很多改进,后面有时间会补上其他的一些重要新特性。

        JAVA8的很多改进对很多语言来说算不上创新,甚至在guava库里也能看到一些特性的影子,但作为主流语言还有这么大的改进,生命力还是很强的,值得期待。

        14年3月JAVA8正式版就发布了,这里有JAVA8的时间表,文中例子用的是M8。虽然目前线上还以JAVA6为主,但是相信进步巨大的JAVA8会像当初JAVA5一样迅速成为主流版本。

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