本部分为guava笔记第四部分,主要整理guava中的函数式编程——Function和Predicate及其应用。
注意事项
截至JDK7,Java中也只能通过笨拙冗长的匿名类来达到近似函数式编程的效果。预计JDK8中会有所改变,但Guava现在就想给JDK5以上用户提供这类支持。
过度使用Guava函数式编程会导致冗长、混乱、可读性差而且低效的代码。这是迄今为止最容易(也是最经常)被滥用的部分,如果你想通过函数式风格达成一行代码,致使这行代码长到荒唐,Guava团队会泪流满面。
比较如下代码:
1 | Function<String, Integer> lengthFunction = new Function<String, Integer>() { |
或FluentIterable的版本
1 | Multiset<Integer> lengths = HashMultiset.create( |
还有
1 | Multiset<Integer> lengths = HashMultiset.create(); |
即使用了静态导入,甚至把Function和Predicate的声明放到别的文件,第一种代码实现仍然不简洁,可读性差并且效率较低。
截至JDK7,命令式代码仍应是默认和第一选择。不应该随便使用函数式风格,除非你绝对确定以下两点之一:
- 使用函数式风格以后,整个工程的代码行会净减少。在上面的例子中,函数式版本用了11行, 命令式代码用了6行,把函数的定义放到另一个文件或常量中,并不能帮助减少总代码行。
- 为了提高效率,转换集合的结果需要懒视图,而不是明确计算过的集合。此外,确保你已经阅读和重读了Effective Java的第55条,并且除了阅读本章后面的说明,你还真正做了性能测试并且有测试数据来证明函数式版本更快。
请务必确保,当使用Guava函数式的时候,用传统的命令式做同样的事情不会更具可读性。尝试把代码写下来,看看它是不是真的那么糟糕?会不会比你想尝试的极其笨拙的函数式 更具可读性。
Function和Predicate
本节只讨论直接与Function和Predicate打交道的Guava功能。一些其他工具类也和”函数式风格”相关,例如Iterables.concat(Iterable),和其他用常量时间返回视图的方法。尝试看看2.3节的集合工具类。
Guava提供两个基本的函数式接口:
Function<A, B>
,它声明了单个方法B apply(A input)。Function对象通常被预期为引用透明的——没有副作用——并且引用透明性中的”相等”语义与equals一致,如a.equals(b)意味着function.apply(a).equals(function.apply(b))。Predicate<T>
,它声明了单个方法boolean apply(T input)。Predicate对象通常也被预期为无副作用函数,并且”相等”语义与equals一致。
特殊的Predicate
字符类型有自己特定版本的Predicate——CharMatcher,它通常更高效,并且在某些需求方面更有用。CharMatcher实现了Predicate<Character>
,可以当作Predicate一样使用,要把Predicate转成CharMatcher,可以使用CharMatcher.forPredicate。更多细节请参考第6章-字符串处理。
此外,对可比较类型和基于比较逻辑的Predicate,Range类可以满足大多数需求——它表示一个不可变区间。Range类实现了Predicate,用以判断值是否在区间内。例如,Range.atMost(2)就是个完全合法的Predicate<Integer>
。更多使用Range的细节请参照第8章。
Functions和Predicates
Functions提供简便的Function构造和操作方法,包括:
forMap(Map) |
[compose(Function, Function) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git/javadoc/com/google/common/base/Functions.html#compose(com.google.common.base.Function, com.google.common.base.Function)) |
constant(T) |
---|---|---|
identity() |
toStringFunction() |
细节请参考Javadoc。
相应地,Predicates提供了更多构造和处理Predicate的方法,下面是一些例子:
instanceOf(Class) |
assignableFrom(Class) |
contains(Pattern) |
---|---|---|
in(Collection) |
isNull() |
alwaysFalse() |
alwaysTrue() |
equalTo(Object) |
[compose(Predicate, Function) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git/javadoc/com/google/common/base/Predicates.html#compose(com.google.common.base.Predicate, com.google.common.base.Function)) |
and(Predicate...) |
or(Predicate...) |
not(Predicate) |
细节请参考Javadoc。
使用函数式编程
Guava提供了很多工具方法,以便用Function或Predicate操作集合。这些方法通常可以在集合工具类找到,如Iterables,Lists,Sets,Maps,Multimaps等。
Predicate
Predicate的最基本应用就是过滤集合。所有Guava过滤方法都返回”视图”——译者注:即并非用一个新的集合表示过滤,而只是基于原集合的视图。
List的过滤视图被省略了,因为不能有效地支持类似get(int)的操作。请改用Lists.newArrayList(Collections2.filter(list, predicate))做拷贝过滤。
除了简单过滤,Guava另外提供了若干用Predicate处理Iterable的工具——通常在Iterables工具类中,或者是FluentIterable的”fluent”(链式调用)方法。
Function
到目前为止,Function最常见的用途为转换集合。同样,所有的Guava转换方法也返回原集合的视图。
Map和Multimap有特殊的方法,其中有个EntryTransformer参数,它可以使用旧的键值来计算,并且用计算结果替换旧值。
对Set的转换操作被省略了,因为不能有效支持contains(Object)操作——译者注:懒视图实际上不会全部计算转换后的Set元素,因此不能高效地支持contains(Object)。请改用Sets.newHashSet(Collections2.transform(set, function))进行拷贝转换。
1 | List<String> names; |
可以组合Function使用的类包括:
Ordering | Ordering.onResultOf(Function) |
---|---|
Predicate | [Predicates.compose(Predicate, Function) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/base/Predicates.html#compose(com.google.common.base.Predicate, com.google.common.base.Function)) |
Equivalence | Equivalence.onResultOf(Function) |
Supplier | [Suppliers.compose(Function, Supplier) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/base/Suppliers.html#compose(com.google.common.base.Function, com.google.common.base.Supplier)) |
Function | [Functions.compose(Function, Function) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/base/Functions.html#compose(com.google.common.base.Function, com.google.common.base.Function)) |
此外,ListenableFuture API支持转换ListenableFuture。Futures也提供了接受AsyncFunction参数的方法。AsyncFunction是Function的变种,它允许异步计算值。
[Futures.transform(ListenableFuture, Function) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/util/concurrent/Futures.html#transform(com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture, com.google.common.base.Function)) |
---|
[Futures.transform(ListenableFuture, Function, Executor) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/util/concurrent/Futures.html#transform(com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture, com.google.common.base.Function, java.util.concurrent.Executor)) |
[Futures.transform(ListenableFuture, AsyncFunction) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/util/concurrent/Futures.html#transform(com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture, com.google.common.util.concurrent.AsyncFunction)) |
[Futures.transform(ListenableFuture,AsyncFunction, Executor) ](http://docs.guava-libraries.googlecode.com/git-history/release/javadoc/com/google/common/util/concurrent/Futures.html#transform(com.google.common.util.concurrent.ListenableFuture, com.google.common.util.concurrent.AsyncFunction, java.util.concurrent.Executor)) |
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