java学习笔记(二)
前一篇简单的介绍了Java8函数式编程，这篇还将继续函数式编程之旅。
流
在Java程序中制造和处理集合几乎是必然的, 但是使用集合框架的效果并不理想. 例如: 你需要从列表中筛选出金额较高的交易, 然后按货币分组. 你可能需要写一堆格式化的代码:
Map<Currency, List<Transaction> > transactionByCurrencies = new HashMap<>();
for (Transaction transaction : transactions) {
if (transaction.getPrise() > 1000) {
Currency currency = transaction.getCurrency();
List<Transaction> transactionForcurrency = transactionByCurrencies.get(currency);
if ( transactionForcurrency = null) {
transactionForcurrency = new ArrayList<>();
transactionBycurrency.put(currency, transactionForcurrency);
}
transactionForcurrency.add(transaction);
}
}
我们很难一眼看出这些代码做了什么, 嵌套的流程控制语句需要仔细地理解.
如果你使用Java8的Stream API, 你的代码会简洁, 易于理解.
Map<Currency, List<Transaction> > transactionByCurrencies = transactions.stream()
.filter((Transaction t) -> t.getPise() > 1000)
.collect(groupingBy(Transaction::getCurrency));
就是这么简单, 数据的处理全部交由函数库内部进行, 我们只需明确我们的动作即可. 这种思想叫做内部迭代, 和for-each的外部迭代是相对的.
初步了解了Stream, 你会发现这和Java以前的IO流是有很大的不同的, 虽然都是流. 但是很明显Stream的流是更抽象的, 更高级的.
并行编程
所有新式的笔记本和台式电脑都是多核的, 经典的Java编程是单线程(只利用一核)模式, 这样其他CPU资源就都浪费了. 通过Java提供的多线程框架来实现并发编程并非易事, 传统的synchronized, volatile关键字, Java5 之后提供的并发框架, 各种锁的区别, 对于一个新人这是很不友好的. 没有对Java内存模型和Java虚拟机有一定的了解是很难编写出正确的并发代码的.
Java8的Stream API 提供的并行处理, 屏蔽了大量的底层细节, 程序员只需简单的调用parallelStream方法即可达到并行处理. 可以稍微感受一下Java8并行的的简单, 利用并行从一个列表中选出比较重的苹果.:
List<Apple> heavyApple = inventory.parallelStream().filter((Apple a) -> a.getWeight() > 150).collect(toList());
你或许会好奇并行编程会启动多少个线程? 并行流内部使用了默认的ForkJoinPool, 默认的线程数就是你的处理器个数, 这个值是由Runtime.getRuntime().availableProcessors()得到. 这个大小是可以改变的, 不过对于并发编程, 数据密集型建议线程数等于处理器数或处理器数加一, IO密集型的建议线程数是两倍与处理器数或加一.
默认方法
Java8的默认方法主要是为了支持程序库设计人员, 让他们写出更容易改进的接口. 这也是为了提高兼容性, 在Java8 引入函数式编程后, 在Java8 之前的的许多函数库并没有提供函数式的支持. 例如, 集合框架中就没有stream方法, 但是你会发现之前的的代码都是调用的集合框架的stream方法. 那是因为在Collection<T> 接口中提供了默认实现.
如果没有默认方法, 为了添加一个方法, 你可能需要为所有实现这个接口的类提供一个方法的实现, 并且实现的代码都是同一套. 那简直是噩梦. 你可能忍不住想放弃添加这个方法. 因此Java8 就提供了默认方法, 已解决扩充接口可能带来的既有代码的破坏.
其他的函数式思想
常见的函数式语言, 如SML, OCaml, Haskell中还提供了其他的一些结构来帮助程序员避免描述性数据的null引用问题. 计算机科学巨擎之一 Tony Hoare 在2009年伦敦QCon上演讲说道：
我把它叫作我的 “ 价值亿万美金的错误 ” 。就是在1965年发明了空值引用.......我无法抗拒放进一个空值引用的诱惑，仅仅是因为他实现起来非常容易。
Java8 提供了Optional<T> 类，它是帮助你避免出现NullPointerException 。这是个容器对象，可以包含或不包含一个值。只是一个空值引用的解决方案之一。
还有一种思想是模式匹配。举一个简单的例子，比如你要写一个Expr类型算术表达式的树的基本化简，使用Scala中你可以写出这样的代码：
def simplifyExpression(expr: Expr): Expr = expr match {
case BinOp("+", e, Number(0)) => e
case BinOp("*", e, Number(1)) => e
case BinOp("/", e, Number(1)) => e
case _ => expr
}
Scala 语法里的expr match 和Java的switch差不多，不过Java的switch是不允许模式匹配的。或许你可以考虑使用Java的if-then-else来实现这个间的的程序，但那种方式更好，就属于语言的争论了。
这只是简单的介绍一下Java8 的函数式编程，受困与本人的表达能力有限，有不妥之处，还望指正。
