函数组合是一项把多个函数合并到一个函数的技术。你可以自己将多个独立的函数合并成一个函数(比如一个或多个 Java Lambda 表达式),但是对于函数组合 Java 也提供了内置的支持使其变得更为简单。在这篇文章中,我会介绍如何通过你自己或者 Java 内置的支持来组合函数。
Java 函数组合示例
开始! 来一个 Java 函数组合的例子。这里是一个由两个别的函数组成的函数:
Predicate<String> startsWithA = (text) -> text.startsWith("A");
Predicate<String> endsWithX = (text) -> text.endsWith("x");
Predicate<String> startsWithAAndEndsWithX =
(text) -> startsWithA.test(text) && endsWithX.test(text);
String input = "A hardworking person must relax";
boolean result = startsWithAAndEndsWithX.test(input);
System.out.println(result);
例子首先创建了两个以 2 个 lamda 表达式形式的 Predicate
实现。第一个 Predicate
是如果入参以 A
开头则返回 true
否则返回 false
,第二个 Predicate
是如果入参以 x
结尾就返回 true
,否则返回 false
。提示一下: Predicate
接口包含一个单独的未实现的方法 test()
,方法返回一个 bool 值。
创建完两个基本的函数之后,第三个函数就合成了,调用两个函数的 test
方法。如果两个函数返回 true
则第三个函数返回 true
,反之 false。
最后,例子调用了这个组合函数并打印了结果。因为这个文本既以 A
开头又以 x
结尾因此最后为 true
。
Java 函数组合支持
上一节展示了如何从两个函数组合成一个新的函数。Java 里的几个函数式接口已经内置支持了函数组合。函数组合是由函数式接口里的 static
和 default
方法来实现的。
谓词组合 (Predicate Composition)
Predicate
接口(java.util.function.Predicate)包含了一些方法可以帮你将多个 Predicate
实例组合成一个新的 Predicate
实例。
and()
Predicate.and()
是一个 default
方法,and()
方法是用来合并两个 Predicate
函数的和开头提到的例子一样,下面是一个例子:
Predicate<String> startsWithA = (text) -> text.startsWith("A");
Predicate<String> endsWithX = (text) -> text.endsWith("x");
Predicate<String> composed = startsWithA.and(endsWithX);
String input = "A hardworking person must relax";
boolean result = composed.test(input);
System.out.println(result);
这个 Predicate
组合例子通过使用一个基本 Predicate
实例的 and()
方法从两个 Predicate
实例合并成一个新的 Predicate
。
如果组成 composed
的这两个 Predicate
实例返回返回 true
, 则 composed
也返回 true
。
or()
Predicate or()
方法也是用来合并两个 Predicate
实例来生成一个新的实例,只不过组成这个实例中的任意一个返回 true
,则新生成的就返回 true
。下面是个例子
Predicate<String> startsWithA = (text) -> text.startsWith("A");
Predicate<String> endsWithX = (text) -> text.endsWith("x");
Predicate<String> composed = startsWithA.or(endsWithX);
String input = "A hardworking person must relax sometimes";
boolean result = composed.test(input);
System.out.println(result);
首先创建了两个基本的 Predicate
实例:startWithA 和 endsWithA,然后用 or
方法将它们合并起来生成一个新的实例:composed
。最后执行了 composed
的 test
方法。
Function 接口的组合
Java 里的 Function
接口也包含了一些可以根据已经存在的 Fucntion
实例合并出新的。以下我将介绍其中的一些:
compose()
Function.compose()
入参是一个 Function
实例,返回值是调用这个和入参组合成的 Function
实例。新生成的 Function
实例调用顺序是 1. compose()
的入参 2. compose()
的调用者,下面有个例子:
Function<Integer, Integer> multiply = (value) -> value * 2;
Function<Integer, Integer> add = (value) -> value + 3;
Function<Integer, Integer> addThenMultiply = multiply.compose(add);
Integer result1 = addThenMultiply.apply(3);
System.out.println(result1);
当处理值为 3 的时候,首先调用的是 add
函数,然后才是
multiply
函数。计算表达式是 (3+3)*2
,结果就是 12。
andThen()
Function.andThen()
和 composite()
正相反,一个由 andThen()
生成的 Function
首先会调用 andThen()
的调用者然后才是其入参。下面是个例子:
Function<Integer, Integer> multiply = (value) -> value * 2;
Function<Integer, Integer> add = (value) -> value + 3;
Function<Integer, Integer> multiplyThenAdd = multiply.andThen(add);
Integer result2 = multiplyThenAdd.apply(3);
System.out.println(result2);
当调用 multiplyThenAdd
计算入参 3 的时候,首先调用的 multiply
函数然后才是 add
函数,所有计算表达式是:3*2 +3 ,结果是 9。
笔记:就刚开始提到的 andThen
和 compose()
相反,因此,a.andThen(b)
和 b.composed(a)
作用相同。
议自:https://jenkov.com/tutorials/java-functional-programming/functional-composition.html