J2SE 5.0 Generic应用

 

J2SE 5.0 Generic应用一:类型安全的functor

 

一、简介

    函数式编程是非常常用和非常重要的一种编程范式,有的语言直接提供支持,C++则通过()运算符重载和模板提供了还算灵活的支持,而Java中的函数式编程则由于语言本身的局限没有得到广泛应用,Apache Commons Functor 项目是一个正在开发中的函数式编程库,但目前看来并不是类型安全的;J2SE 5.0提供了有限的generic能力,除了用于Collection之外,类型安全的functor也是其用武之地,已有一个开源项目Generic Algorithms for Java开始了这方面的工作

二、示例

  • 一元函数、谓词、过程

public interface UnaryFunction<R, P> {
    R evaluate(P obj);
}

public interface UnaryPredicate<T> {
    boolean test(T obj);
}

public interface UnaryProcedure<T> {
    void run(T obj);
}

  • 二元函数、谓词、过程

public interface BinaryFunction<R, T, S> {
    R evaluate(T left, S right);
}

public interface BinaryPredicate<T, S> {
    boolean test(T left, S right);
}

public interface BinaryProcedure<T, S> {
    void run(T left, S right);
}

  • 特化一:过滤

public interface Filter<T> extends UnaryFunction<T, T>{
}

  • 几个示例算法:transform、select、foreach

public static <Destination, Source> List<Destination> transform(Collection<Source> source, UnaryFunction<Destination, Source> transformer){
    List<Destination> result = new ArrayList<Destination>();
    for(Source item : source){
        result.add(transformer.evaluate(item));
    }
    return result;
}

public static <T> List<T> select(Collection<T> source, UnaryPredicate<T> selector){
    List<T> result = new ArrayList<T>();
    for(T item : source){
        if(selector.test(item)){
            result.add(item);
        }
    }
    return result;
}

public static <T> void foreach(Collection<T> source, UnaryProcedure<T> procedure){
    for(T item : source){
        procedure.run(item);
    }
}

  • 几个composite:And、Or、Not

public class And<T> implements UnaryPredicate<T>, Serializable{
    private UnaryPredicate<T>[] predicates;
    public And(UnaryPredicate<T>... predicates){
        this.predicates = predicates;
    }
    public boolean test(T obj) {
        for(UnaryPredicate<T> predicate : predicates){
            if( !predicate.test(obj) ){
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    public static <T> And<T> and(UnaryPredicate<T>... predicates){
        return new And<T>(predicates);
    }
}

public class Or<T> implements UnaryPredicate<T>, Serializable{
    private UnaryPredicate<T>[] predicates;
    public Or(UnaryPredicate<T>... predicates){
        this.predicates = predicates;
    }
    public boolean test(T obj) {
        for(UnaryPredicate<T> predicate : predicates){
            if( predicate.test(obj) ){
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    public static <T> Or<T> or(UnaryPredicate<T>... predicates){
        return new Or<T>(predicates);
    }
}

public class Not<T> implements UnaryPredicate<T>, Serializable{
    private UnaryPredicate<T> predicate;
    public Not(UnaryPredicate<T> predicate){
        this.predicate = predicate;
    }
    public boolean test(T obj) {
        return !predicate.test(obj);
    }
    public static <T> Not<T> not(UnaryPredicate<T> predicate){
        return new Not<T>(predicate);
    }
}

 

三、问题

1,interface vs. functor

functor在Java里就是一个“只包含一个method的接口”,在使用接口的大部分地方都可以使用functor,优点是低侵入性(不需要实现接口),缺点是无法访问类的私有信息;鉴于目前Generic的实现,涉及到Java动态特性(序列化/反序列化,反射等)的模块,优先使用interface,其它场合可酌情使用泛化的functor

2,function vs. functor

只在内部使用的,做成function,在多处使用的,做成functor

3,classic vs. modern

传统分支控制语句if,else,switch在面向对象的程序中,可使用“子类化”大面积的消除

传统循环控制语句for,do while也该使用“algorithm + functor”大面积消除了

 

 

 

J2SE 5.0 Generic应用二:类型安全的多返回值

 

一、简介

    out参数和ref参数提供了同一个函数返回多个值的途径,C++和C#分别用引用和out、ref关键字支持,Java中一般用数组或集合解决这个问题;Generic提供了另外一种途径,但并不比数组来得方便实用,所以这里仅仅是为了泛型而泛型,没有实际价值;另外pair<F, S>等技术也常被使用,其实就是map.entry

二、示例

  • out

public class Out<T> {
    private T obj = null;
    public T get() {
        return obj;
    }
    public void set(T obj) {
        this.obj = obj;
    }
}

  • ref

public class Ref<T> {
    private T obj = null;
    public RefHolder(T obj){
        this.obj = obj;
    }
    public T get() {
        return obj;
    }
    public void set(T obj) {
        this.obj = obj;
    }
}

  • pair<first, second>

public class Pair<First, Second> {

    private First first;
    private Second second;

    public Pair(First first, Second second) {
        this.first = first;
        this.second = second;
    }

    public First getFirst() {
        return this.first;
    }
    public void setFirst(First first) {
        this.first = first;
    }

    public Second getSecond() {
        return this.second;
    }
    public void setSecond(Second second) {
        this.second = second;
    }

    public boolean equals(Object obj) {
        Pair pair = Pair.class.cast(obj);
        return pair == null ? false : pair.first.equals(first) && pair.second.equals(second);
    }

    public int hashCode() {
        return first.hashCode() * 7 + second.hashCode();
    }
}

 

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