背景
接触过Kotlin, RxJava, Java 8 Stream, 越发对其中常用方法涉及的原理有点了解了。
- forEach
- find
- filter
- map
- flatmap
知道他们的作用,也知道如何去使用, 但是对其中的大概原理不是很明白。最近熟悉Java8的Stream中提供的几个常用方法。 试着自己用java方式实现了类似java8 Stream中的函数式方法。
接下来,会有3篇文章介绍,如何不使用java 8 stream特性,来实现函数式常用方法, 通过这三篇文章,也能让读者理解其他函数式语言中的相关方法原理
- 用Java DIY 函数式方法—— forEach, find, filter
- 用Java DIY 函数式方法—— map
- 用Java DIY 函数式方法—— flatmap
注意
- 不适合对函数式一点基础都没有的读者
- DIY实现不是完美的,仅仅是用实例表达函数式方法的理解
- 这个系列文章不是分析java 8 stream中的方法源码,而是对java 8 stream特性,结合Kotlin, Rxjava之类的理解, 使用纯java的方式实现类似的函数式方法。
- 需要对java 中的泛型以及Collection有了解
- 会用到java 8 lambda表达式
- 要实际代码验证,需要 jdk 1.8
讲解的模式如下:
- 给出某个场景
- 使用 java 8
- 使用DIY 函数实现
那就进入主题吧: 用Java DIY 函数式方法—— forEach, find, filter
DIY 函数式方法
forEach
作用: forEach 遍历集合中的每个元素,对每个元素做操作
/** 需求:
* 给定一个String集合,然后遍历,打印出集合中每个元素
*/
我X, 这是哪门子需求,直接来个循环不就解决了么?
大兄弟,莫发脾气,静下心来,慢慢看下。
1. java 8 Iterable.forEach
java 8 在Iterable上添加了新方法 forEach, 同时也在Stream类中添加了forEach方法
List list = Arrays.asList("Hello", "World!");
list.forEach(new Consumer() {
@Override
public void accept(String item) {
out.println(item);
}
});
为什么这么写,自己查看forEach方法的定义。使用lambda表达式,更简洁
list.forEach(item -> out.println(item));
从上述可以简单得到,在java中 lambda表达式就是用来替代匿名接口实现的!
2. java 8 Stream.forEach
List list = Arrays.asList("Hello", "World!");
list.stream().forEach(new Consumer() {
@Override
public void accept(String item) {
out.print(item + " ");
}
});
使用lambda表达式,更简洁
list.stream().forEach(item -> out.print(item + " "));
3. DIY forEach
简单起见,这里使用函数形式,而不是java 8 stream那样单独类,使用链式调用。
再看一次
forEach原理: 遍历集合中的每一个元素,然后对其进行我们想要的操作
注意其中 2点:
- 遍历
- 对每个item都有操作
所以,需要把forEach方法设计为
public static void forEach(Collection collection, Action action){
for(T item: collection){
action.call(item);
}
}
public interface Action {
void call(T item);
}
说明: Action
forEach方法2个参数,第一个参数是需要处理的泛型集合, 第二个参数是操作处理。
并且,具体的对每个item做什么事情,在调用时候传入!
如何使用?
List list = Arrays.asList("Hello", "World!");
forEach(list, new Action() {
@Override
public void call(String item) {
out.println(item);
}
});
说明: 使用很简单,就是打印出List中的每个String, 当然你也可以在call方法中做其他的操作。
lambda简化
forEach(list, item -> out.println(item));
接下来,实现我们自己的filter函数, 这个是函数式编程中经常使用的函数
filter
作用: 过滤Collection中符合条件的元素集合
简化描述 T -> R
/** 需求:
*过滤出 [1, 2, ... 10]中是偶数的集合, 并打印出来!
*/
1. java 8 stream
List integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
integerList.stream()
.filter(new Predicate() {
@Override
public boolean test(Integer integer) {
return integer % 2 == 0; //判断条件
}
})
.forEach(out::println);
lambda简化版本
integerList.stream()
.filter(integer -> (integer % 2 == 0))
.forEach(out::println);
2. DIY filter
需要明确 filter 的作用是将 T -> T, 可以理解为将集合 T 转换为 集合 T, 其中后面的是前面的子集!
注意其中 2点:
- 遍历
- 有判断操作
所以,filter函数设计为:
public static Collection filter(Collection collection, Perdicate perdicate ) {
Collection result = new ArrayList<>();
for(T item : collection){
if(perdicate.call(item)) {
result.add(item);
}
}
return result;
}
public interface Perdicate {
boolean call(T item); //判断方法
}
说明: Perdicate
如何使用?
filter(integerList, new Perdicate() {
@Override
public boolean call(Integer item) {
return item % 2 == 0;
}
}).forEach(out::println);
lambda简化:
filter(integerList, item -> item % 2 == 0).forEach(out::println);
再如, 找出集合["a1", "ab1", "a1", "ab2", "ac"]中全部 “a1”元素, 并打印
filter(Arrays.asList("a1", "ab1", "a1", "ab2", "ac"), item -> item.equals("a1")).forEach(out::println);
仔细看,逻辑清晰,写法简洁!
接下来,实现我们自己的find函数, 这个是函数式编程中经常使用的函数
find
作用: 找到集合中的第一个元素
注意, java 8 中提供了2个函数,findFirst, findAny, 为了简单,这里就是选择返回集合第一个元素!
/** 需求:
* [1, 2, ... 10]中的第一个元素
*/
1. java 8 stream.findFirst
List integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
out.println(integerList.stream().findFirst().get());
2. DIY find
public static T find(Collection collection){
return collection.stream().findFirst().get();// 直接复用 stream 方法
}
小结
通过java 8 stream 和 DIY 函数对比,发现在Collection基础上也是可以做到类似stream提供的函数。
大概揭示, 函数式常用方法的原理!
以上三个比较好理解,下篇的map,以及flatmap,不是很好理解!
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