• 作为一个JAVA编程者,你竟然不知道lambda表达式?
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  • 向日葵
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Sun在2009年开启了代号为“dolphin”的工程,计划在JDK1.7中加入lambda表达式、虚拟机模块化支持、动态语言支持等新特性。但是由于深陷商业竞争,市值严重缩水,Sun无法在预计的时间内完成JDK的迭代。

2010年,Oracle收购Sun,执行新计划,放缓了更新的节奏,将lambada等功能顺延至1.8版本。2013年,JDK1.8版本正式发布,这是Java语言历史上浓墨重彩的一笔,而lambda(λ)则是其中最重要的特性。


什么是lambda表达式?

众所周知,Java是一门强大的面向对象的语言,在Java中,除了8种基本的数据类型,其他一切皆为对象, 而数据和对数据的操作,是依赖于对象的属性和方法。面向对象的三大核心:封装、继承、多态都是对数据的抽象,而lambda提供了一种对行为抽象的编程模型。


Java中将方法作为参数进行传递的方式被称为lambda表达式。

lambda表达式是Java对于函数式编程的温和转变,面向对象编程和函数式编程不是互相对立的,结合使用能够更加有效地帮助我们管理程序的复杂性。


为什么需要lambada?

我认为有以下两点:将外部迭代转换为内部迭代使得效率更高、通过将函数作为参数使得编码更加优雅,更易读。

随着摩尔定律的失效,个人电脑与专业服务器中开始配置多核处理器,为了使得程序的运行效率更高,开发者需要能够将任务分发到多个核心去执行,而Java Collection Framework默认的外部迭代方式将程序绑定在单个核心上运行,极大地降低了运算速度。


有时候为了达到某一目的,我们需要重复很多样板代码,这些代码会侵入业务逻辑,降低了可读性。

一个例子

假设现在有这么一个例子:一个列表中拥有多个元素,元素类型为Integer,现在我要将其中每个元素通过转换为Point(java.awt.Point),最后得出所有Point中距离原点最远的那个。
传统的写法是:

 
这样写似乎没有什么不对,是的,它非常正确。但是依然存在着一些问题。

首先,我们考虑一下这两个转换之间的关系。点Integer类型的A需要通过转换一变为Point类型,再由转换二将其变为Double类型,这没有问题。但是代码中的逻辑是当转换一全部完成后,再开始转换二。这似乎没有必要,并且程序将任务绑定在了一个核心上。假如转换任务是一系列复杂的计算,那么串行会导致效率低下。

此外,我们的目的是intList -> Double(距离最大值),但是为了这一目的,在堆上为中间载体pointList分配了空间,假如这个List非常大,无疑会增加初始化以及GC消耗。而且,这段代码显得有点臃肿。


匿名内部类 和 lambda

我们首先使用匿名内部类对其进行改造,内部类是一种语法糖,修改之后虽然比之前简短了一些,但是仍然十分丑陋冗长,并且难以快速理解。


那么,我们应该如何对其进行改造呢?首先我们来看看哪些东西其实是不需要的。因为List的泛型是Integer,所以编译器可以从上下文推断出来intList.forEach所要操作的元素类型是Integer,其次Consumer是一个interface,准确地来说他是一个函数式接口,我们重写了它的accept方法,它只是用来接收元素,所以我们可以摒弃这种啰嗦的写法,利用编译器自身根据上下文的类型推断,来书写更为精简的lambda表达式:


Stream

Stream是JDK1.8中新增的重要API,它可以帮助开发者操作对集合进行复杂的操作,并且能够自动依赖Fork/Join框架来实现自动并行化。

在传统方式中,我们可以将数据想象成一种“小球”,而集合则是存放它的“瓶子”。那么上面的例子应该是这样:

如果我们使用流呢?流提供了一个可选的有序值序列,而且无需为这些值提供任何存储。我们将其想象成一条河道,其中是流动的数据,我们可以在河道上设立“滤网”,通过这些滤网在数据“流动”的时候就对其进行转化。

此时转化一/二都是对流进行操作,简洁了许多,代码如下:


如果我们想要并行化处理呢?只要将上述代码中的 stream换成 parallelStream,便可将intList中的元素转换为并行流再进行操作。


写在最后

Java中的lambda表达式是对函数式编程的支持,在处理集合等问题上有着诸多的优势,而且能够可见地提高代码的质量,理想并且简洁地解决并发问题,但是这并不代表函数式编程(FP)就优于面向对象编程(OOP)。

可以说,早期的Java是纯粹的OOP语言,因此很多不需要使用对象来传递消息的地方也被强行要求使用对象,这是被人诟病的因素之一,但是随着发展,现在的Java程序大量使用反射、lambda等技术,已经不是那个单纯OOP语言了。

具体使用哪种编程模式,需要关注问题本身,正如《人月神话》中广为流传的真理——没有银弹。

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