从一个简单例子说起
在深入理解函数式编程之functor中,我们给出了一个简单例子来说明functor
函子,这个例子就是-我们有一个基于整型List
对象,我们希望把该对象中的每一个元素都加1。我们使用functor
是这么做的:
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
list.stream().map(i -> i + 1).forEach(System.out::println);、
通过上文的讲述,我们都知道,所谓functor
模式,就是实现了map
方法。
functor
模式能够解决一系列这样的问题,但是遇到了下面的问题,又该如何解决呢?
现在,假设我们有如下的List
对象:
List> lists = new ArrayList<>();
lists.add(Arrays.asList(1));
lists.add(Arrays.asList(2, 3));
lists.add(Arrays.asList(4, 5, 6));
我们需要对List
对象的每一个元素(List
对象)的每一个元素(Integer
对象)加1,该怎么做呢?
对于这么一个简单问题,我们就不能使用functor
模式了,因为Stream对象的map
后,里面的元素仍然是List
对象,我们不能直接对List
对象做加1的操作。
学过Stream对象的人都知道,这个问题是使用Stream对象的flatMap
方法解决,代码如下:
lists.stream().flatMap((list) -> list.stream()).map(i -> i + 1).forEach(System.out::println);
这里就使用了monad
模式。
所谓的monad
模式,在Java中,也就是指实现了flatMap
函数的类。
图解monad模式
functor
模式的图例如下所示:
根据图例,整个
functor
模式分为如下几步:
- 从包装里取出元素;
- 对每一个元素应用
map
方法里传递的函数; - 得到了每一个新的元素(图例中假设经过函数运算后,每一个元素都变大了);
- 再将新的元素重新放回包装里;
- 将整个包装返回。
而monad
模式的图例则如下图所示:
根据图例,整个
monad
模式分为如下几步:
-
monad
模式的原始对象是一个大包装里套小包装的包装,如上图第一个长方体所示; - 从小包装里取出元素,放到大包装里;
- 使得对象只有一个包装;
- 从包装里取出元素;
- 对每一个元素应用
map
方法里传递的函数; - 得到了每一个新的元素(图例中假设经过函数运算后,每一个元素都变大了);
- 再将新的元素重新放回包装里;
- 将整个包装返回。
monad模式的简单应用
在SNS应用中,我们经常会查某个人的朋友的朋友,或者某个人的粉丝的粉丝,等等。
某个人在SNS系统中是一个普通用户:
public class User {
private final String name;
private final List friends = new ArrayList<>();
public void addFriend(User user)
{
this.friends.add(user);
}
public void addFriends(User... users)
{
this.friends.addAll(Arrays.asList(users));
}
public User(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
public List getFriends() {
return Collections.unmodifiableList(this.friends);
}
}
现在,我们来建立用户:
User tom = new User("Tom");
User mike = new User("Mike");
User alice = new User("Alice");
User jack = new User("Jack");
User john = new User("John");
User rose = new User("Rose");
User ben = new User("Ben");
接着,我们来建立人与人之间的关系:
tom.addFriends(mike, alice);
mike.addFriends(jack, john, rose);
alice.addFriends(rose, ben);
jack.addFriends(rose, john);
john.addFriends(rose, ben);
rose.addFriends(tom, mike, alice);
ben.addFriends(rose, jack);
然后,我们就可以查tom这个用户的朋友的朋友了:
tom.getFriends().stream().flatMap(user -> user.getFriends().stream()).forEach(System.out::println);
我们还可以查tom这个用户朋友的朋友的朋友:
tom.getFriends().stream().flatMap(user -> user.getFriends().stream()).flatMap(user -> user.getFriends().stream()).forEach(System.out::println);
看看,是不是很有意思?
后面,我们会接着讲讲monad在设计模式中的使用,敬请关注,谢谢!