用Java DIY 函數(shù)式方法—— forEach, find, filter

背景

接觸過Kotlin, RxJava, Java 8 Stream, 越發(fā)對其中常用方法涉及的原理有點(diǎn)了解了。

  • forEach
  • find
  • filter
  • map
  • flatmap

知道他們的作用,也知道如何去使用, 但是對其中的大概原理不是很明白。最近熟悉Java8的Stream中提供的幾個常用方法。 試著自己用java方式實(shí)現(xiàn)了類似java8 Stream中的函數(shù)式方法。

接下來,會有3篇文章介紹,如何不使用java 8 stream特性,來實(shí)現(xiàn)函數(shù)式常用方法, 通過這三篇文章,也能讓讀者理解其他函數(shù)式語言中的相關(guān)方法原理

  • 用Java DIY 函數(shù)式方法—— forEach, find, filter
  • 用Java DIY 函數(shù)式方法—— map
  • 用Java DIY 函數(shù)式方法—— flatmap

注意

  • 不適合對函數(shù)式一點(diǎn)基礎(chǔ)都沒有的讀者
  • DIY實(shí)現(xiàn)不是完美的,僅僅是用實(shí)例表達(dá)函數(shù)式方法的理解
  • 這個系列文章不是分析java 8 stream中的方法源碼,而是對java 8 stream特性,結(jié)合Kotlin, Rxjava之類的理解, 使用純java的方式實(shí)現(xiàn)類似的函數(shù)式方法。
  • 需要對java 中的泛型以及Collection有了解
  • 會用到j(luò)ava 8 lambda表達(dá)式
  • 要實(shí)際代碼驗(yàn)證,需要 jdk 1.8

講解的模式如下:

  • 給出某個場景
  • 使用 java 8
  • 使用DIY 函數(shù)實(shí)現(xiàn)

那就進(jìn)入主題吧: 用Java DIY 函數(shù)式方法—— forEach, find, filter

DIY 函數(shù)式方法

forEach

作用: forEach 遍歷集合中的每個元素,對每個元素做操作

        /** 需求:
         * 給定一個String集合,然后遍歷,打印出集合中每個元素
         */

我X, 這是哪門子需求,直接來個循環(huán)不就解決了么?
大兄弟,莫發(fā)脾氣,靜下心來,慢慢看下。

1. java 8 Iterable.forEach

java 8 在Iterable上添加了新方法 forEach, 同時也在Stream類中添加了forEach方法

List<String> list = Arrays.asList("Hello", "World!");
list.forEach(new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String item) {
                out.println(item);
            }
        });

為什么這么寫,自己查看forEach方法的定義。使用lambda表達(dá)式,更簡潔

list.forEach(item -> out.println(item));

從上述可以簡單得到,在java中 lambda表達(dá)式就是用來替代匿名接口實(shí)現(xiàn)的!

2. java 8 Stream.forEach

List<String> list = Arrays.asList("Hello", "World!");
list.stream().forEach(new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String item) {
                out.print(item + " ");
            }
        });

使用lambda表達(dá)式,更簡潔

list.stream().forEach(item -> out.print(item + " "));

3. DIY forEach

簡單起見,這里使用函數(shù)形式,而不是java 8 stream那樣單獨(dú)類,使用鏈?zhǔn)秸{(diào)用。
再看一次

forEach原理: 遍歷集合中的每一個元素,然后對其進(jìn)行我們想要的操作

注意其中 2點(diǎn):

  • 遍歷
  • 對每個item都有操作

所以,需要把forEach方法設(shè)計為

    public static <T> void forEach(Collection<T> collection, Action<T> action){
        for(T item: collection){
            action.call(item);
        }
    }
    public interface Action<T> {
        void call(T item);
    }

說明: Action<T> 是泛型接口,其中call對item操作的方法!
forEach方法2個參數(shù),第一個參數(shù)是需要處理的泛型集合, 第二個參數(shù)是操作處理。
并且,具體的對每個item做什么事情,在調(diào)用時候傳入!
如何使用?

List<String> list = Arrays.asList("Hello", "World!");
forEach(list, new Action<String>() {
            @Override
            public void call(String item) {
                out.println(item);
            }
        });

說明: 使用很簡單,就是打印出List中的每個String, 當(dāng)然你也可以在call方法中做其他的操作。

lambda簡化

forEach(list, item -> out.println(item));

接下來,實(shí)現(xiàn)我們自己的filter函數(shù), 這個是函數(shù)式編程中經(jīng)常使用的函數(shù)

filter

作用: 過濾Collection中符合條件的元素集合
簡化描述 T -> R

         /** 需求:
         *過濾出 [1, 2, ... 10]中是偶數(shù)的集合, 并打印出來!
         */

1. java 8 stream

List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
integerList.stream()
                .filter(new Predicate<Integer>() {
                    @Override
                    public boolean test(Integer integer) {
                        return integer % 2 == 0; //判斷條件
                    }
                })
                .forEach(out::println);

lambda簡化版本

integerList.stream()
                .filter(integer -> (integer % 2 == 0))
                .forEach(out::println);

2. DIY filter

需要明確 filter 的作用是將 T -> T, 可以理解為將集合 T 轉(zhuǎn)換為 集合 T, 其中后面的是前面的子集!

注意其中 2點(diǎn):

  • 遍歷
  • 有判斷操作

所以,filter函數(shù)設(shè)計為:

    public static <T> Collection<T> filter(Collection<T> collection, Perdicate<T> perdicate ) {
        Collection<T> result = new ArrayList<>();
        for(T item : collection){
            if(perdicate.call(item)) {
                result.add(item);
            }
        }
        return result;
    }

    public interface Perdicate<T> { 
        boolean call(T item);  //判斷方法
    }

說明: Perdicate<T> 是泛型接口,其中perdicate.call(item)是對item的判斷,滿足條件加入到result 集合中
如何使用?

filter(integerList, new Perdicate<Integer>() {
            @Override
            public boolean call(Integer item) {
                return item % 2 == 0;
            }
        }).forEach(out::println);

lambda簡化:

filter(integerList, item -> item % 2 == 0).forEach(out::println);

再如, 找出集合["a1", "ab1", "a1", "ab2", "ac"]中全部 “a1”元素, 并打印

filter(Arrays.asList("a1", "ab1", "a1", "ab2", "ac"), item -> item.equals("a1")).forEach(out::println);

仔細(xì)看,邏輯清晰,寫法簡潔!

接下來,實(shí)現(xiàn)我們自己的find函數(shù), 這個是函數(shù)式編程中經(jīng)常使用的函數(shù)

find

作用: 找到集合中的第一個元素

注意, java 8 中提供了2個函數(shù),findFirst, findAny, 為了簡單,這里就是選擇返回集合第一個元素!

        /** 需求:
         * [1, 2, ... 10]中的第一個元素
         */

1. java 8 stream.findFirst

List<Integer> integerList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
out.println(integerList.stream().findFirst().get());

2. DIY find

public static <T> T find(Collection<T> collection){
        return collection.stream().findFirst().get();// 直接復(fù)用 stream 方法
}

小結(jié)

通過java 8 stream 和 DIY 函數(shù)對比,發(fā)現(xiàn)在Collection基礎(chǔ)上也是可以做到類似stream提供的函數(shù)。
大概揭示, 函數(shù)式常用方法的原理!
以上三個比較好理解,下篇的map,以及flatmap,不是很好理解!
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