Java8集合中的Lambda表達式

譯文出處： 《四火的嘮叨》   原文出處：zeroturnaround

Lambdas表達式是Java 8的主題，在Java平臺上我們期待了很久。但是，如果如果我們不在集合中使用它的話，就損失了很大價值。把現有接口遷移成為lambda風格接口的問題已經通過default methods，也就是defender methods解決了。在這篇文章里面我們來看一看Java集合里面的批量數據操作（bulk operation）。

批量操作

最初的變更文檔已經說了，批量操作是“給Java集合框架添加的用以批量操作數據的功能，而它是基于lambda函數實現的”。引用的話也就是在說，lambda移植到Java 8對我來說的實際目的，就是它提供了一種新的使用集合的方式，這也是最重要的特性，表達式操作符可以并行執行，并且lambda是一個比常規表達式操作符更好的工具。

內部和外部的迭代

歷史上，Java集合是不能夠表達內部迭代的，而只提供了一種外部迭代的方式，也就是for或者while循環。要描述內部迭代，我們需要用到LambdaJ這樣的類庫：

List persons = asList(new Person("Joe"), new Person("Jim"), new Person("John"));
forEach(persons).setLastName("Doe");

從上面的例子可以看出，我們不需要關心last name是怎么被設置到每一個person對象里面去的，也許這樣的行為是支持并發執行的。現在我們可以在Java 8中使用類似的表達了：

persons.forEach(p -> p.setLastName("Doe"))

內部迭代其實和集合的批量操作并沒有密切的聯系，這只是一個小小的特性，借助它我們感受到語法表達上的變化。真正有意思的和批量操作相關的是新的流（stream）API。

流API

新的java.util.stream包已經添加進JDK了，現在我們可以借助Java 8執行filter/map/reduce風格的操作了。

流API允許我們聲明對數據進行串行或者并行的操作：

List persons = …   // sequential version
Stream stream = persons.stream();   //parallel version
Stream parallelStream = persons.parallelStream();

java.util.stream.Stream接口提供了批量數據操作的入口，取得了對流實例的引用，我們就可以對集合執行如下有趣的任務了：

Filter

在數據流中實現過濾功能是首先我們可以想到的最自然的操作了。Stream接口暴露了一個filter方法，它可以接受表示操作的Predicate實現來使用定義了過濾條件的lambda表達式。

List persons = …
Stream personsOver18 = persons.stream().filter(p -> p.getAge() > 18);

Map

假使我們現在過濾了一些數據，比如轉換對象的時候。Map操作允許我們執行一個Function的實現（Function<T,R>的泛型T,R分別表示執行輸入和執行結果），它接受入參并返回。首先，讓我們來看看怎樣以匿名內部類的方式來描述它：

Stream students = persons.stream()
      .filter(p -> p.getAge() > 18)
      .map(new Function() {
                  @Override
                  public Student apply(Person person) {
                     return new Student(person);
                  }
              });

現在，把上述例子轉換成使用lambda表達式的寫法：

Stream map = persons.stream()
        .filter(p -> p.getAge() > 18)
        .map(person -> new Student(person));

Lambda在把參數傳給map方法的時候，實際卻并沒有使用這個參數，那么我們就可以寫成這樣：

Stream map = persons.stream()
        .filter(p -> p.getAge() > 18)
        .map(Student::new);

Collect

“流”抽象天生就該是持續的，我們使用流來描述操作，但是如果我們要獲取最終結果的話，必須收集流產生的最終結果。Stream API提供了一系列“最終”的方法，collect()方法就是其中的一個，我們借此可以收集操作的最終結果：

List students = persons.stream()
        .filter(p -> p.getAge() > 18)
        .map(Student::new)
        .collect(new Collector>() { … });

幸運的是，大多數情況下你不需要自己實現Collector接口，而是利用Collectors工具類：

List students = persons.stream()
        .filter(p -> p.getAge() > 18)
        .map(Student::new)
        .collect(Collectors.toList());

或者，如果我們想使用特定的實現類來收集結果：

List students = persons.stream()
        .filter(p -> p.getAge() > 18)
        .map(Student::new)
        .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

并行和串行

一個使用新的Stream API有趣的特性是它從來都不需要所謂串行或者并行的方法，可以從一開始就并行地消費數據，或者在處理流中的任意時刻轉為串行的。

List students = persons.stream()
        .parallel()
        .filter(p -> p.getAge() > 18)  // filtering will be performed concurrently
        .sequential()
        .map(Student::new)
        .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

這里有隱藏的一點是，數據處理的并行部分會自動地自我管理，不需要我們自己來處理并發的問題。

總結

好了，要結束了。新的Stream API和lambda表達式給Java 8帶來了很多新的特性。當然，在這篇文章以外還有很多沒有談及到，但愿很快我可以給你帶給你更多有趣的特性。