Java函數式編程(六)查找元素




本系列文章譯自Venkat Subramaniam的Functional Programming in Java

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查找元素



現在我們對這個設計優雅的轉化集合的方法已經不陌生了,但它對查找元素卻也是無能爲力。不過filter方法卻是爲這個而生的。

我們現在要從一個名字列表中,取出那些以N開頭的名字。當然可能一個也沒有,結果可能是個空集合。我們先用老方法實現一把。

<br>final List<string> startsWithN = new ArrayList<string>();<br>for(String name : friends) {<br>if(name.startsWith("N")) {<br>startsWithN.add(name);<br>}<br>}<br></string></string>



這麼簡單的事件,寫了這麼多代碼,也夠囉嗦的了。我們先創建了一個變量,然後把它初始爲一個空集合。然後遍歷原來的集合,查找那些以指定字母開頭的名字。如果找到,就插入到集合裏。

我們用filter方法來重構一下上面這段代碼,看看它的威力到底如何。

<br>final List<string> startsWithN =<br>friends.stream()<br>.filter(name -> name.startsWith("N"))<br>.collect(Collectors.toList());<br></string>



filter方法接收一個返回布爾值的lambda表達式。如果表達式結果爲true,運行上下文中的那個元素就會被添加到結果集中;如果不是,就跳過它。最終返回的是一個Steam,它裏面只包含那些表達式返回true的元素。最後我們用一個collect方法把這個集合轉化成一個列表——在後面52頁的使用collect方法和Collecters類中,我們會對這個方法進去更深入的探討。

我們來打印一下這個結果集中的元素:

<br>System.out.println(String.format("Found %d names", startsWithN.size()));
<br>



從輸出結果很明顯能看出來,這個方法把集合中匹配的元素全都找出來了。

<br>Found 2 names
<br>



filter方法和map方法一樣,也返回了一個迭代器,不過它們也就這點相同而已了。map返回的集合和輸入集合大小是一樣的,而filter返回的可不好說。它返回的集合的大小區間,從0一直到輸入集的元素個數。和map不一樣的是,filter返回的是輸入集的一個子集。

到現在爲止,lambda表達式帶來的代碼簡潔性讓我們很滿意,不過如果不注意的話,代碼冗餘的問題就開始慢慢滋長了。下面我們來討論下這個問題。

lambda表達式的重用



lambda表達式看起來很簡潔,實際上一不小心很容易就出現代碼冗餘了。冗餘會導致代碼質量低下,難以維護;如果我們想做一個改動,得把好幾處相關的代碼都一起改掉才行。

避免冗餘還可以幫忙我們提升性能。相關的代碼都集中在一個地方,這樣我們分析它的性能表現,然後優化這一處的代碼,很容易就能提升代碼的性能。

現在我們來看下爲什麼使用lambda表達式容易導致代碼冗餘,同時考慮如何去避免它。

<br>final List<string> friends =<br>Arrays.asList("Brian", "Nate", "Neal", "Raju", "Sara", "Scott");<br>final List<string> editors =<br>Arrays.asList("Brian", "Jackie", "John", "Mike");<br>final List<string> comrades =<br>Arrays.asList("Kate", "Ken", "Nick", "Paula", "Zach");<br>We want to filter out names that start with a certain letter.<br></string></string></string>




我們希望過濾一下某個字母開頭的名字。先用filter方法簡單地實現一下。

<br>final long countFriendsStartN =
<br>friends.stream()
<br>.filter(name -> name.startsWith("N")).count();
<br>final long countEditorsStartN =
<br>editors.stream()
<br>.filter(name -> name.startsWith("N")).count();
<br>final long countComradesStartN =
<br>comrades.stream()
<br>.filter(name -> name.startsWith("N")).count();
<br>



lambda表達式讓代碼看起來很簡潔,不過它不知不覺的帶來了代碼的冗餘。在上面這個例子中,如果想改一下lambda表達式,我們得改不止一處地方——這可不行。幸運的是,我們可以把lambda表達式賦值給變量,然後對它們進行重用,就像使用對象一樣。

filter方法,lambda表達式的接收方,接收的是一個java.util.function.Predicate函數式接口的引用。在這裏,Java編譯器又派上用場了,它用指定的lambda表達式生成了Predicate的test方法的一個實現。現在我們可以更明確的讓Java編譯器去生成這個方法,而不是在參數定義的地方再生成。在上面例子中,我們可以明確的把lambda表達式存儲到一個Predicate類型的引用裏面,然後再把這個引用傳遞給filter方法;這樣做很容易就避免了代碼冗餘。

我們來重構前面這段代碼,讓它符合DRY的原則吧。(Don't Repeat Yoursef——DRY——原則,可以參看The Pragmatic Programmer: From Journeyman to Master[HT00],一書)。

<br>final Predicate<string> startsWithN = name -> name.startsWith("N");<br>final long countFriendsStartN =<br>friends.stream()<br>.filter(startsWithN)<br>.count();<br>final long countEditorsStartN =<br>editors.stream()<br>.filter(startsWithN)<br>.count();<br>final long countComradesStartN =<br>comrades.stream()<br>.filter(startsWithN)<br>.count();<br></string>




現在不用再重複寫那個lambda表達式了,我們只寫了一次,並把它存儲到了一個叫startsWithN的Predicate類型的引用裏面。這後面的三個filter調用裏,Java編譯器看到在Predicate僞裝下的lambda表達式,笑而不語,默默接收了。

這個新引入的變量爲我們消除了代碼冗餘。不過不幸的是,後面我們就會看到,敵人很快又回來報仇雪恨了,我們再看看有什麼更厲害的武器能替我們消滅它們。


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