Guava库学习：函数编程（一）使用Function和Functions进行对象转换

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    在了解和学习Guava中Function和Functions之前，我们需要先来简单的了解一下函数式编程，函数编程是一种编程范型，强调使用函数来实 现对象不断变化的状态，其本质是一种编程方法或编程思想，著名的函数式编程语言有：Lisp、Erlang、Clojure、Scala等，在JDK8之 前，java只能通过匿名类来达到近似函数式编程的效果，不过JDK8已经增加了函数式编程的支持，而使用Guava，我们可以在JDK5以上，就使用 Java进行函数式编程。

 

    在Guava中，提供了多种接口或类，来进行函数式编程，我们可以使用Function和Functions进行对象转换，使用Predicate和 Predicates进行对象过滤，使用Supplier和Suppliers进行对象的包装构建等，我们首先学习Function和Functions 进行对象转换。

 

    在Java开发中，我们经常需要对一些对象做一些处理，然后返回我们需要看的结果，比如说：对日期进行格式化，获取字符串表示等，当然，我们可以使用String的Formatter来处理（详见：JDK1.5中java.util.Formatter类的学习探究和使用），不过在Guava中我们可以使用Function接口来实现类似的需求，如下：

@Test
public void testFunction() {
    Function<Date, String> function = new Function<Date, String>() {
        @Override
        public String apply(Date input) {
            return new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(input);
        }
    };
    System.out.println(function.apply(new Date()));//2014-08-21
}

    我们看到，Function接口中的apply方法，接收input参数，返回处理后的结果，我们可以通过调用apply方法，获取想要的结果，其实做过 Android的，会感觉上面的很熟悉，我们在Android开发中，一些事件的处理，编码都类似于上面的风格，这就是所谓的函数式编程。

 

    翻开Function接口的源码，里面只有简单的apply和equals两个方法，我们重点来看apply方法，apply方法接收一个输入对象并返回 一个输出 对象。一个好的Function实现应该没有副作用，也就是说对象作为参数传递方法调用apply方法后应保持不变。

    

    多数情况下，我们都需要自己书写Function接口的实现，以适应工作的需求，不过Guava提供了Functions工具类，其包含了一些常用的Fu nction实现，翻开Functions源码，我们看到有以下几个方法，值得注意的是，其中大量使用了枚举的单例实现【更多：三种方式实现类的Singleton(单例)】，这里不再赘述，其中公有的方法如下：

    

    toStringFunction()：返回ToStringFunction的唯一实例，ToStringFunction主要是对返回传入对象调用toString方法后的表示。

 

    identity()：返回IdentityFunction的唯一实例。

 

    forMap(Map<K, V> map)，forMap(Map<K, ? extends V> map, @Nullable V defaultValue)：接收一个Map集合作为参数，返回一个Function，用于执行Map集合的查找。

 

    compose(Function<B, C> g, Function<A, ? extends B> f)：接收两个Function作为参数，返回两个Function的组合。

 

    forPredicate(Predicate<T> predicate)：接收Predicate，转变为Function，更多Predicate，参见【Guava库学习：函数编程（二）使用Predicate和Predicates进行对象过滤】

 

    constant(@Nullable E value)：为任何输入的值构造一个Function

 

    forSupplier(Supplier<T> supplier)：接收Supplier，转变为Function，更多Supplier，参见【Guava库学习：函数编程（三）使用Supplier和Suppliers进行对象的包装构建】

    

    接下来，我们通过实例代码，学习其中的两个重要的方法，forMap和compose方法，如下：

    @Test
    public void testFunctions() {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>() {
            //构造一个测试用Map集合
            {
                put("love", 1);
                put("miss", 2);
            }
        };
        /**
         * forMap
         */
        Function<String, Integer> function = Functions.forMap(map);
        //调用apply方法，可以通过key获取相应的value
        System.out.println(function.apply("love"));//i love u
        //当apply的key值在Map里不存在时，会抛出异常
        //java.lang.IllegalArgumentException: Key 'like' not present in map
//        System.out.println(function.apply("like"));
        //我们可以通过forMap重载的另一个方法避免异常，当Key不存在时，设置一个默认值
        function = Functions.forMap(map, 0);
        System.out.println(function.apply("like"));//can't find this key
        /**
         * 有时候，我们需要多个Function进行组合，
         * 这时就需要用到compose，如下：
         */
        //我们有一个Function用于将输入的数字进行平方运算
        Function<Integer, Integer> function1 = new Function<Integer, Integer>() {
            @Override
            public Integer apply(Integer input) {
                return input * input;
            }
        };
        //我们将上面Map中的value值全部进行平方运算
        /**
         * Warning：这里compose方法的参数位置不能颠倒，
         * Function<A, C> compose(Function<B, C> g, Function<A, ? extends B> f)
         * 传入Function<B,C>、Function<A, ? extends B>组合成Function<A, C>
         */
        Function<String, Integer> result = Functions.compose(function1, function);
        System.out.println(result.apply("love"));//I LOVE U
        //当Key值不存在时，结果也是大写的
        System.out.println(result.apply("like"));//CAN'T FIND THIS KEY
    }

    总结：学习了Function和Functions之后，不是很理解这样设计的原因，也不太清楚Function和Functions的实际用 处，Guava的参考资料上说：函数式编程在Guava核心库Collections里面有大量体现，学习到Collections的时候再深入理解吧。