Java函数式编程(二)：集合的使用

第二章：集合的使用

我们经常会用到各种集合，数字的，字符串的还有对象的。它们无处不在，哪怕操作集合的代码要能稍微优化一点，都能让代码清晰很多。在这章中，我们探索下如何使用lambda表达式来操作集合。我们用它来遍历集合，把集合转化成新的集合，从集合中删除元素，把集合进行合并。

遍历列表

遍历列表是最基本的一个集合操作，这么多年来，它的操作也发生了一些变化。我们使用一个遍历名字的小例子，从最古老的版本介绍到现在最优雅的版本。

用下面的代码我们很容易创建一个不可变的名字的列表：

代码如下:

final List<String> friends =
Arrays.asList("Brian", "Nate", "Neal", "Raju", "Sara", "Scott");
System.out.println(friends.get(i));
}

下面这是最常见的一种遍历列表并打印的方法，虽然也最一般：

代码如下:

for(int i = 0; i < friends.size(); i++) {
System.out.println(friends.get(i));
}

我把这种方式叫做自虐型写法——又啰嗦又容易出错。我们得停下来好好想想，"是i<还是i<=呢？"这只有当我们需要操作具体某个元素的时候才有意义，不过即便这样，我们还可以使用坚持不可变原则的函数式风格来实现，这个我们很快会讨论到。

Java还提供了一种相对先进的for结构。

代码如下:

collections/fpij/Iteration.java
for(String name : friends) {
System.out.println(name);
}

在底层，这种方式的迭代是使用Iterator接口来实现的，调用了它的hasNext和next方法。 这两种方式都属于外部迭代器，它们把如何做和想做什么揉到了一起。我们显式的控制迭代，告诉它从哪开始到哪结束；第二个版本则在底层通过Iterator的方法来做这些。显式的操作下，还可以用break和continue语句来控制迭代。 第二个版本比第一个少了点东西。如果我们不打算修改集合的某个元素的话，它的方式比第一个要好。不过这两种方式都是命令式的，在现在的Java中应该摒弃这种方式。 改成函数式原因有这几个：

1.for循环本身是串行的，很难进行并行化。
2.这样的循环是非多态的；所得即所求。我们直接把集合传给for循环，而不是在集合上调用一个方法（支持多态）来执行特定的操作。
3.从设计层面来说，这样 写的代码违反了“Tell，Don't Ask”的原则 。我们请求执行一次迭代，而不是把迭代留给底层库来执行。

是时候从老的命令式编程转换到更优雅的内部迭代器的函数式编程了。使用内部迭代器后我们把很多具体操作都扔给了底层方法库来执行，你可以更专注于具体的业务需求。底层的函数会负责进行迭代的。我们先用一个内部迭代器来枚举一下名字列表。

Iterable接口在JDK8中得到加强，它有一个专门的名字叫forEach，它接收一个Comsumer类型的参数。如名字所说，Consumer的实例正是通过它的accept方法消费传递给它的对象的。我们用一个很熟悉的匿名内部类的语法来使用下这个forEach方法：

代码如下:

friends.forEach(new Consumer<String>() { public void accept(final String name) {
System.out.println(name); }
});

我们调用了friends集合上的forEach方法，给它传递了一个Consumer的匿名实现。这个forEach方法从对集合中的每一个元素调用传入的Consumer的accept方法，让它来处理这个元素。在这个示例中我们只是打印了一下它的值，也就是这个名字。 我们来看下这个版本的输出结果，和上两个的结果 是一样的：

代码如下:

Brian
Nate
Neal
Raju
Sara
Scott

我们只改了一个地方：我们抛弃了过时的 for循环，使用了新的内部迭代器。好处是，我们不用指定如何迭代这个集合，可以更专注于如何处理每一个元素。缺点是，代码看起来更啰嗦了——这简直要把新的编码风格带来的喜悦冲的一干二净了。所幸的是，这个很容易改掉，这正是lambda表达式和新的编译器的威力大展身手的时候了。我们再做一点修改，把匿名内部类换成lambda表达式。

代码如下:

friends.forEach((final String name) -> System.out.println(name));

这样看起来就好多了。代码更少了，不过我们先来看下这是什么意思。这个forEach方法是一个高阶函数，它接收一个lambda表达式或者代码块，来对列表中的元素进行操作。在每次调用的时候 ，集合中的元素会绑定到name这个变量上。底层库托管了lambda表达式调用的活。它可以决定延迟表达式的执行，如果合适的话还可以进行并行计算。 这个版本的输出也和前面的一样。

代码如下:

Brian
Nate
Neal
Raju
Sara
Scott

内部迭代器的版本更为简洁。而且，使用它的话我们可以更专注每个元素的处理操作，而不是怎么去遍历——这可是声明式的。

不过这个版本还有缺陷。一旦forEach方法开始执行了，不像别的两个版本，我们没法跳出这个迭代。(当然有别的方法能搞定这个）。因此，这种写法在需要对集合里的每个元素处理的时候比较常用。后面我们会介绍到一些别的函数可以让我们控制循环的过程。

lambda表达式的标准语法，是把参数放到（）里面，提供类型信息并使用逗号分隔参数。Java编译器为了解放我们，还能自动进行类型推导。不写类型当然更方便了，工作少了，世界也清静了。下面是上一个版本去掉了参数类型之后的：

代码如下:

friends.forEach((name) -> System.out.println(name));

在这个例子里，Java编译器通过上下文分析，知道name的类型是String。它查看被调用方法forEach的签名，然后分析参数里的这个函数式接口。接着它会分析这个接口里的抽象方法，查看参数的个数及类型。即便这个lambda表达式接收多个参数，我们也一样能进行类型推导，不过这样的话所有参数都不能带参数类型;在lambda表达式中，参数类型要么全不写，要写的话就得全写。

Java编译器对单个参数的lambda表达式会进行特殊处理：如果你想进行类型推导的话，参数两边的括号可以省略掉。

代码如下:

friends.forEach(name -> System.out.println(name));

这里有一点小警告：进行类型推导的参数不是final类型的。在前面显式声明类型例子中，我们同时也把参数标记为final的。这样能防止你在lambda表达式中修改参数的值。通常来说，修改参数的值是个坏习惯，这样容易引起BUG，因此标记成final是个好习惯。不幸的是，如果我们想使用类型推导的话，我们就得自己遵守规则不要修改参数，因为编译器可不再为我们保驾护航了。

走到这步可费了老劲了，现在代码量确实少了一点。不过这还不算最简。我们来体验下最后这个极简版的。

代码如下:

friends.forEach(System.out::println);

在上面的代码中我们用到了一个方法引用。我们用方法名就可以直接替换整个的代码了。在下节中我们会深入探讨下这个，不过现在我们先来回忆下Antoine de Saint-Exupéry的一句名言：完美不是无法再增添加什么，而是无法再去掉什么。

lambda表达式让我们能够简洁明了的进行集合的遍历。下一节我们会讲到它如何使我们在进行删除操作和集合转化的时候，也能够写出如此简洁的代码。

赞 (0)

相关推荐

  • Java函数式编程(四)：在集合中查找元素

    查找元素 现在我们对这个设计优雅的转化集合的方法已经不陌生了,但它对查找元素却也是无能为力.不过filter方法却是为这个而生的. 我们现在要从一个名字列表中,取出那些以N开头的名字.当然可能一个也没有,结果可能是个空集合.我们先用老方法实现一把. 复制代码 代码如下: final List<String> startsWithN = new ArrayList<String>(); for(String name : friends) { if(name.startsWith(&

  • Java实现Map集合二级联动示例

    Java实现Map集合二级联动示例

    Map集合可以保存键值映射关系,这非常适合本实例所需要的数据结构,所有省份信息可以保存为Map集合的键,而每个键可以保存对应的城市信息,本实例就是利用Map集合实现了省市级联选择框,当选择省份信息时,将改变城市下拉选择框对应的内容. 思路分析: 1. 创建全国(省,直辖市,自治区)映射集合,即LinkedHashMap对象,使用Map接口的put()方法向集合中添加指定的省与城市的映射关系,其中值为String型一维数组. 代码如下: CityMap.java 复制代码 代码如下: import

  • Java中的2种集合排序方法介绍

    直接上代码: import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.Comparator; import java.util.List; /** * * <p> * ClassName CollectionsSort * </p> * <p> * Description 主要介绍两种集合的排序算法<br/> * 第一:java.util.Collections.s

  • Java中集合和数组的排序方式小结

    根据约定,在使用java编程的时候应尽可能的使用现有的类库,当然你也可以自己编写一个排序的方法,或者框架,但是有几个人能写得比JDK里的还要好呢?使用现有的类的另一个好处是代码易于阅读和维护,这篇文章主要讲的是如何使用现有的类库对数组和各种Collection容器进行排序,(文章中的一 部分例子来自<Java Developers Almanac 1.4>) 首先要知道两个类:java.util.Arrays和java.util.Collections(注意和Collection的区 别)Co

  • java集合框架的体系结构详细说明

    最近在一本J2EE的书中看到了很不错的对集合框架的说明文章,筛选后发上来和大家共享,集合框架提供管理对象集合的接口和类.它包含接口,类,算法,以下是它的各个组件的说明. Collection接口 Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements).一些Collection允许相同的元素而另一些不行.一些能排序而另一些不行.Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自

  • Java集合之整体结构

    Java集合之整体结构

    一.Java中集合 Java中集合类是Java编程中使用最频繁.最方便的类.集合类作为容器类可以存储任何类型的数据,当然也可以结合泛型存储指定的类型(不过泛型仅仅在编译期有效,运行时是会被擦除的).集合类中存储的仅仅是对象的引用,并不存储对象本身.集合类的容量可以在运行期间进行动态扩展,并且还提供很多很方便的方法,如求集合的并集.交集等. 二.集合类结构 Java中的集合包含多种数据结构,如链表.队列.哈希表等.从类的继承结构来说,可以分为两大类,一类是继承自Collection接口,这类集合包

  • java实现列表、集合与数组之间转化的方法

    本文实例讲述了java实现列表.集合与数组之间转化的方法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: 复制代码 代码如下: package test;  import java.util.ArrayList;  import java.util.Arrays;  import java.util.HashSet;  import java.util.List;  import java.util.Set;  public class Test2 {      public static void

  • Java集合Set、List、Map的遍历方法

    本文实例讲述了Java集合Set.List.Map的遍历方法,分享给大家供大家参考. 具体方法如下: package com.shellway.javase; import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.Map; import java.uti

  • java集合map取key使用示例 java遍历map

    复制代码 代码如下: for (Iterator i = keys.iterator(); i.hasNext()        {           String key = (String) i.next();           String value = (String) map.get(key);           text+=key + " = " + value;       } 复制代码 代码如下: <span style="border-coll

  • Java函数式编程(二)：集合的使用

    第二章:集合的使用 我们经常会用到各种集合,数字的,字符串的还有对象的.它们无处不在,哪怕操作集合的代码要能稍微优化一点,都能让代码清晰很多.在这章中,我们探索下如何使用lambda表达式来操作集合.我们用它来遍历集合,把集合转化成新的集合,从集合中删除元素,把集合进行合并. 遍历列表 遍历列表是最基本的一个集合操作,这么多年来,它的操作也发生了一些变化.我们使用一个遍历名字的小例子,从最古老的版本介绍到现在最优雅的版本. 用下面的代码我们很容易创建一个不可变的名字的列表: 复制代码 代码如下:

  • Java 函数式编程要点总结

    Java 函数式编程要点总结

    目录 一.函数式概念 二.函数与方法 三.JDK函数基础 1.Lambda表达式 2.函数式接口 四.Optional类 1.Null判断 2.Optional应用 五.Stream流 六.源代码地址 一.函数式概念 函数式编程是一种结构化编程的范式,主要思想是把运算过程尽量写成系列嵌套的函数调用.函数编程的概念表述带有很抽象的感觉,可以基于案例看: public class Function01 {     public static void main(String[] args) {   

  • Java 函数式编程梳理

    Java 函数式编程梳理

    目录 一.Lambda表达式 1.1 函数式编程思想概述 1.2 体验Lambda表达式 1.3 Lambda表达式的标准格式 1.4 Lambda表达式的练习 1.5 Lambda表达式的省略模式 1.6 Lambda表达式的注意事项 1.7 Lambda表达式和匿名内部类的区别 二.接口组成更新 1.1 接口组成更新概述 1.2 接口中默认方法 1.3 接口中静态方法 1.4 接口中私有方法 三.方法引用 1.1 体验方法引用 1.2 方法引用符 1.3 Lambda表达式支持的方法引用 1

  • 详解JAVA 函数式编程

    1.函数式接口 1.1概念: java中有且只有一个抽象方法的接口. 1.2格式: 修饰符 interface 接口名称 { public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息); // 其他非抽象方法内容 } //或者 public interface MyFunctionalInterface { void myMethod(); } 1.3@FunctionalInterface注解: 与 @Override 注解的作用类似,Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解

  • 详解Java函数式编程和lambda表达式

    详解Java函数式编程和lambda表达式

    为什么要使用函数式编程 函数式编程更多时候是一种编程的思维方式,是种方法论.函数式与命令式编程的区别主要在于:函数式编程是告诉代码你要做什么,而命令式编程则是告诉代码要怎么做.说白了,函数式编程是基于某种语法或调用API去进行编程.例如,我们现在需要从一组数字中,找出最小的那个数字,若使用用命令式编程实现这个需求的话,那么所编写的代码如下: public static void main(String[] args) { int[] nums = new int[]{1, 2, 3, 4, 5,

  • Java函数式编程(一)：你好，Lambda表达式

    第一章 你好,lambda表达式! 第一节 Java的编码风格正面临着翻天覆地的变化. 我们每天的工作将会变成更简单方便,更富表现力.Java这种新的编程方式早在数十年前就已经出现在别的编程语言里面了.这些新特性引入Java后,我们可以写出更简洁,优雅,表达性更强,错误更少的代码.我们可以用更少的代码来实现各种策略和设计模式. 在本书中我们将通过日常编程中的一些例子来探索函数式风格的编程.在使用这种全新的优雅的方式进行设计编码之前,我们先来看下它到底好在哪里. 改变了你的思考方式 命令式风格--

  • Java函数式编程(三)：列表的转化

    列表的转化 将集合转化成一个新的集合就和遍历它一样简单.假设我们要将列表中的名字转化成全大写的.我们看下都有哪些实现方式. Java中的字符串是不可变的,所以它没法改变.我们可以生成新的字符串,用来替换列表中原有的元素.然而这样做的话,原来列表就没了;还有一个问题,原来的列表可能也是不可变的,比如Arrays.asList()生成的,所以修改原来的列表这招不行.还有一个缺点就是这样做很难并行操作. 生成一个新的全大写的列表是个不错的选择. 乍听起来这个建议弱爆了;性能是我们都很关注的一个问题.令

  • Java函数式编程(七)：MapReduce

    译注:map(映射)和reduce(归约,化简)是数学上两个很基础的概念,它们很早就出现在各类的函数编程语言里了,直到2003年Google将其发扬光大,运用到分布式系统中进行并行计算后,这个组合的名字才开始在计算机界大放异彩(那些函数式粉可能并不这么认为).本文我们会看到Java 8在摇身一变支持函数式编程后,map和reduce组合的首次亮相(这里只是初步介绍,后续还会有针对它们的专题). 对集合进行归约 现在为止我们已经介绍了几个操作集合的新技巧了:查找匹配元素,查找单个元素,集合转化.这

  • Java函数式编程(八)：字符串及方法引用

    第三章 字符串,比较器和过滤器 JDK引入的一些方法对写出函数式风格的代码很有帮助.JDK库里的一些的类和接口我们已经用得非常熟悉了,比如说String,为了摆脱以前习惯的那种老的风格,我们得主动寻找机会来使用这些新的方法.同样,当我们需要用到只有一个方法的匿名内部类时,我们现在可以用lambda表达式来替换它了,不用再像原来那样写的那么繁琐了. 本章我们会使用lambda表达式和方法引用来遍历字符串,实现Comparator接口,查看目录中的文件,监视文件及目录的变更.上一章中介绍的一些方法还

  • Java函数式编程(十二)：监控文件修改

    使用flatMap列出子目录 前面已经看到如何列出指定目录下的文件了.我们再来看下如何遍历指定目录的直接子目录(深度为1),先实现一个简单的版本,然后再用更方便的flatMap()方法来实现. 我们先用传统的for循环来遍历一个指定的目录.如果子目录中有文件,就添加到列表里:否则就把子目录添加到列表里.最后,打印出所有文件的总数.代码在下面--这个是困难模式的. 复制代码 代码如下: public static void listTheHardWay() {      List<File> f

随机推荐