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如何快乐的使用 Java 8 的 Lambda

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Java 8 的 Lambda 特性较之于先前的泛型加入更能鼓舞人心的,我对 Lambda 的理解是它得以让 Java 以函数式思维的方式来写 代码 。而写出的代码是否是函数式,并不单纯在包含了多少 Lambda 表达式,而在思维,要神似。

实际中看过一些代码,为了 Lambda 表达式而 Lambda(函数式),有一种少年不识愁滋味,为赋新词强说愁的味道。从而致使原本一个简单的方调用硬生生的要显式的用类如 apply()
, accept(obj)
等形式。不仅造成代码可读性差,且可 测试 性也变坏了。

为什么说的是快乐的使用 Java 8 的 Lambda 呢?我窃以为会首先声明 Lambda 表达式为 实例 /类变量(像本文第一段代码那样),一定觉得如此使用方式很快乐。所谓独乐乐,不如众乐乐;众人不乐,唯独独乐乐定然是更大的快乐,说不准彼时的内心:我快乐,所以你也快乐。

一方面也在于 Java 还没有进化到 JavaScript 或  Scala 那样的水平,JavaScr ip t 的函数类型变量,不一定要用 apply
call
, 直接括号就能实现方法调用。Scala 的函数类型用括号调用也会自动匹配到 apply
update
等方法上去。

看下面的样本代码

public class Account {
 
    public BiFunction<String, String, String> fullName = (firstName, lastName) -> {
        //some logic, i.e. logics of fullName in different countries 
        return firstName + " " + lastName;
    };
 
    public String getName() {
        String firstName = "Speaker";
        String lastName = "Wolf";
        return fullName.apply(firstName, lastName);
    }
}

上面的 fullName Lambda 表达式看起来就有点别扭,完全可以写成一个普通方法

    public String makeFullName(String firstName, String lastName) {
        //return something with logics
    }

那么调用起来只需要简单的

makeFullName(firstName, lastName)

那么此例中把简单方法写成一个 Lambda 表达式来调用有什么不友好之处呢?

  1. 不利于理解,Lambda 表达式的类型充斥着 Consumer
    , Function
    , BiFunction
    等太宽泛的声明
  2. 参数 类型与形参分离在表达式等号两边,不利于一一对应(右方重复一遍参数类型更不可取),真正的返回值也不明了
  3. 调用时更得多余的 get()
    , accept(obj)
    , apply(obj1, obj2)
    那样的方法
  4. 既然有逻辑,就应该有测试,Lambda 表达式虽是一个变量也不例如,测试时也不得用 apply
    那样的调用
  5. Lambda 表达式为变量的形式,可能会随每一个对象实例有一单独的拷贝。当然声明为静态可以避免。
  6. 重构时更需大动干戈,比如前面的例子还要考虑 m id dleName 的情况,表达式要更动为
public TriFunction<String, String, String, String> fullName = (firstName, middleName, lastName) -> {
    //.......
}

JDK 中还没有 TriFunction
, 还得自己创造,不同数量的参数都得更新 Lambda 表达式的类型。如果是一个普通方法重构起来就方便多了,跟多一个人多一副碗筷一样。

解释上面第 #5 条,对于方法,实现代码在 JVM 中只有一份,而 Lambda 实例变量如果不捕获外部变量的话,与方法是一样的,例如前面的 Account 为例

Account account1 = new Account();
Account account2 = new Account();
System.out.println(account1.fullName == account2.fullName); //true

但是 Lambda 表达式需捕获外部变量时,例如

private String suffix = "Sir";
public BiFunction<String, String, String> fullName = (firstName, lastName) -> {
    return firstName + " " + lastName + " " + suffix;
};
 
.......
Account account1 = new Account();
Account account2 = new Account();
account1.fullName == account2.fullName;  //就是 false 了, 而如果 suffix 是一个静态的变量时这个等式又是 true 了

那么新建的两个 Account 对象的 fullName 属性就不是同一个了。

难道不应该用 Lambda 表达式变量,那倒不是,如果一个方法接受的是一个函数,如

public String getName(BiFunction<String, String, String> builder) {
    return builder.apply(firstName, lastName);
}

那么是可以声明一个 Lambda 表达式变量,来传入。不过这种情况下用方法引用还是更方便些,方法的测试总是比 Lambda 表达式的测试容易。

String name = getName(this::makeFullName);

个人习惯,一般需要 Lambda 表达式变量时基本是声明为局部变量,或是调用接受函数参数的方法时以内联的方法书写,像

String name = getName((firstName, lastName) -> {
    //logics
    return ......
});

对于使用方法引用方式的重构也不难, getName()
的参数类型变为 TriFunction
, makeFullName()
方法再加一个参数就行, 调用形式仍然不变,还是

String name = getName(this::makeFullName);

如果引用的方法是别人写的也不用慌,无须总去创建一样的方法签名来强型上方法引用,也可以和改 Lambda 实现代码一样的方式比改动,如下

String name = getName((firstName, lastName) -> 
    makeFullName(firstName, lastName) + " " + suffix
)

本人 希望 的是,对函数的 apply()
, accept(obj)
这样的显式调用应该是框架设计实现的职责,对框架使用者应该透明,或者说是隐藏背后的细节,只管传入需要的函数类型或方法引用。如果函数实现需要共享的话,写成方法更优于一个 Lambda 表达式,方法容易单独测试。特别是用 Mockito 捕获到了一个传入某个方法的 Lambda  表达式实例时,不那么好验证它的内部实现。

小结一下:函数式思维最关键应该是 Data In, Data Out
, 编程语言 Lambda 特性可以促使我们达成这一目的; 但不是代码中有了  Lambda 表达就是函数式风格。其次代码的首先是人阅读,其次才是机器,所以它应该表达直截,明了,很强的可读性与可测试性。

原文

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作者:Harries Blog™
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