Java 8概念：FP，流和Lambda表达式

如果您对面向对象编程有所了解，并且一生都在使用Java（或C＃，C ++），那么JDK 1.8随附的功能性编程的突然转变似乎令人困惑和令人生畏。

这个新范例真的有什么好处吗？在哪些情况下可以利用新功能？

本系列文章的目的是通过动手实例向函数编程提供一个平稳的介绍。由于Java 8附带了支持FP的一组基本构造，因此本教程还将简要概述1.8版中添加到Java的新功能，例如：

Lambda expressions
Streams
Optional object

为了使转换直观而轻松，最好从简单的示例开始，讨论基本用法，并熟悉新的语法。

免责声明

所以您可能在想-现在这是另一个将要转换我的人，放弃我以前编写代码的方式。不是我。我本人仍在探索FP，在每个用例中，我都尝试评估同时使用OOP，FP或两者结合使用的好处。我丝毫没有偏见，即使有一点话，我还是赞成OOP，而OOP似乎仍然更加直观和熟悉。我的目标是发现FP带来的可能性，并为您提供所有知识，以使您做出明智的选择。

一个基本的例子我将从一个完整的例子开始。看一下它并尝试弄清楚它的作用，但是不要担心它看起来是否复杂和不直观。不久前，我有相同的印象，但是通过适当剂量的仔细分析，很容易克服。

Map < String, List < String >> phoneNumbers = new HashMap < String, List < String >> ();

phoneNumbers.put("John Lawson", Arrays.asList("3232312323", "8933555472"));
phoneNumbers.put("Mary Jane", Arrays.asList("12323344", "492648333"));
phoneNumbers.put("Mary Lou", Arrays.asList("77323344", "938448333"));

Map < String, List < String >> filteredNumbers = phoneNumbers.entrySet().stream()
    .filter(x - > x.getKey().contains("Mary"))
    .collect(Collectors.toMap(p - > p.getKey(), p - > p.getValue()));

filteredNumbers.forEach((key, value) - > {
    System.out.println("Name: " + key + ": ");
    value.forEach(System.out::println);
});

代码的第一部分很明显-我们正在创建一个映射，将一个人的名字映射到他们的电话号码列表，为了简化起见，所有这些号码都存储为字符串（不是整数是一个复杂的概念，而是…）

然后变得有点晦涩。通过方法（或函数）的名称，您可以知道对输入映射（filter()，）进行了一些过滤和迭代forEach()，但是预测实际的输出是相当困难的。更不用说为什么要使用它而不是经典方法。

让我逐行将这段代码分解给您，并说明发生了什么。

将代码从功能性转换为命令性

如果到目前为止您只使用过OOP（就像我们大多数人一样，那不是一件坏事，请不要误解我），那么您就使用了语句 -表示要执行的某些操作的命令。这些语句通常会更改程序的状态。例如，如果要递增变量...

Integer x = 0;
x++;

...那么您将覆盖其先前的状态。很简单之所以称为命令式编程，是因为它类似于语音中的命令式语气，它告诉程序执行一些命令。

相反，您具有函数式编程，它是声明性编程范例的子集。它还具有命令，但是将命令更像数学函数一样对待。他们的任务是接受一些输入，执行一些操作，然后返回结果。这里最重要的部分是它们不修改程序状态。输入变量保持不变，并且返回的结果始终是新变量。

这是来自JavaScript的示例：

function max(a, b) {
    return a > b ? a : b;
}

var x = 10;
var y = 5;
var maximum = max(x, y);

调用 max 函数后，变量x 和的值 y 保持不变。该 max 函数不会修改输入，也不会依赖或修改任何外部（全局）变量。

代码分析

因此，让我们回到示例：

// create a map, filter it by key values
Map < String, List < String >> filteredNumbers = phoneNumbers.entrySet().stream()
    .filter(x - > x.getKey().contains("Mary"))
    .collect(Collectors.toMap(p - > p.getKey(), p - > p.getValue()));

让我们在这里讨论每个操作。首先，我将重点关注代码的作用，而不是代码的作用，以及从理论的角度来说，此表达式的特定构造意味着什么。

我们正在获取输入地图 phoneNumbers，以某种方式对其进行转换，还将地图作为输出。首先，我们调用该 entrySet() 方法以获得一组条目，每个条目由一个键和一个值组成。

然后，该 stream() 方法被调用。这样就创建了一个流（java.util.stream.Stream）。这是Java 8中引入的新概念，现在，让我们继续使用Javadoc提供的定义：

流是支持顺序和并行聚合操作的一系列元素。

有问题的操作可以是过滤，修改和不同类型的转换。我们的下一个功能是filter()，其目的当然是使用某些条件过滤流中的项目。标准表示为：

x -> x.getKey().contains("Mary")

这种新的语法构造称为 lambda表达式，它也是1.8版中引入Java的概念之一。在这种特定情况下，lambda表达式是一个谓词 -布尔函数。其目标是评估过滤条件，并确定是否应保留或删除集合（流）中的每个特定项目。条件很简单：

// get the key of the map item and check if it contains the word “Mary”
x.getKey().contains("Mary")

它获取当前处理的地图项的键，并检查其是否包含子字符串“ Mary”。如果是，则谓词（lambda表达式）返回 true ，并将该项保留在流中。

下一个方法是collect()。如您所见，方法是链接的，并且它们都属于Stream 接口，因此这表明它们每个都返回流，以供调用过程中的后续方法访问。

该 collect() 方法仅获取流的元素（类型为 java.util.Map.Entry），然后将其转换回常规集合。

到目前为止，一切都很好。我们稍后将更详细地讨论一些新概念（流，lambda表达式，谓词），但是总的来说，这些代码变得更加透明。话虽如此，我希望使用这种新方法的好处可能尚不明显，但请耐心等待。

迭代集合现在，让我们看一下第二个片段：

filteredNumbers.forEach((key, value) - > {
    System.out.println("Name: " + key + ": ");
    value.stream().forEach(System.out::println);
});

让我们尝试使用forEach Java 8中引入的新循环，而不是使用老式循环。它应该是可以理解的-它对基础集合的每个元素执行一些操作。再次通过lambda表达式定义应用于项目的实际操作：

// expression takes two parameters
(key, value) - > {
    // print person’s name
    System.out.println("Name: " + key + ": ");
    // iterate over the person’s phone numbers and print each of them
    value.forEach(System.out::println);
}

该表达式是一个带有两个参数的函数， key 和 value ，（因为它对映射条目进行操作），并且每个对都执行两个操作。首先，它输出人名（ key 参数）：

System.out.println("Name: " + key + ": ");

然后，它调用另一个 forEach 函数以打印value 列表中的所有电话号码。

整个操作到控制台的输出将是：

Name: Mary Lou:
77323344
938448333
Name: Mary Jane:
12323344
492648333

这是一个冗长的分析，但是如果您现在有了主意，则以后再也不必回到基础知识了。

原文链接：http://codingdict.com

Java 8概念：FP，流和Lambda表达式

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