《Kotlin 实战》- 5 Lambda 编程

lambda 本质是可以传递给其他函数的一小段代码。

5.1 Lambda 表达式和成员引用

函数式编程与 lambda 表达式：函数式编程是把函数当做值来对待可以直接传递函数；lambda 表达式使得代码更简洁，不需要声明函数，可以高效地直接传递代码块作为函数参数。

button.setOnClickListener {/* 点击后的执行动作 */} // 注意是大括号

Lambda 语法：
```
{ x: Int, y: Int -> x + y}
```
- 其中 -> 前的部分为参数，后面部分为函数体。注意到实参并没有用括号括起来，实参和函数体使用了 -> 符号隔开。
- 可以把 lambda 表达式存储在一个变量中，这个变量当做普通函数对待
看一下 lambda 表达式简写的演变过程:

// 前期准备
 val people = listOf(Person("Alice", 29), Person("Bob", 31))
 // maxBy 方法的系统声明
 fun <T, R : Comparable<R>> Iterable<T>.maxBy(selector: (T) -> R): T?

// 原始方式
people.maxBy({ p: Person -> p.age })
// lambda 表达式是函数调用的最后一个实参，可放到括号外面
people.maxBy(){ p: Person -> p.age }
// lambda 是函数唯一实参，可以去掉空括号对
people.maxBy { p: Person -> p.age }
// 与局部变量一样，如果 lambda 参数类型可以被推到，就可以省略类型
// 也存在不能被推到的情况，可以遵循这样的规则：先不声明类型，编译器报错后再声明
people.maxBy {p -> p.age}
// 当只有一个参数并且参数类型可以推导，就可以使用默认参数名称 it 代替命名参数
people.maxBy { it.age }

当实参有多个 lambda 时，不能把超过一个 lambda 放到外面，所以都放在 () 倒是更好的选择
当在函数内声明一个匿名内部类的时候，能够在这个匿名类内部引这个函数的参数和局部变量。也可以用 lambda 做同样的事情。如果在函数内部使用 lambda,也可以访问这个外部函数的参数以及在 lambda之前定义的局部变量。
- 与 Java 不同的是，Kotlin 中不会仅限于访问 final 变量，在 lambda 内部也可以修改这些变量。
- 从 lambda 内访问外部变量，称这些变量被 lambda 捕捉
成员引用：Person:: age，类后（比如此处的 age）可以是函数也可以是属性，并且都无需加（）。这样对于已经定义好的函数，也可以方便的作为参数传递。

5.2 集合的函数式API

函数式编程风格在操作集合时提供了很多优势，kotlin 也加入了不少库函数来帮助解决集合问题。
filter ：遍历集合并选出应用给定 lambda 后返回 true 的那些元素（即选出符合条件（lambda 函数）的集合元素，组成新集合）
map：对集合中每个元素应用给定的 lambda 并把结果收集到一个新集合；
all：集合中是否所有元素都符合某条件（lambda），返回值是 boolean 类型；
any：集合中是否存在元素符合某条件，同样返回 Boolean 类型；
find：返回第一个符合条件的元素；
count：返回符合条件的元素总个数；
groupBy：把集合元素按照某特征（lambda）划分成不同的分组，返回是一个 map，key 为 lambda 中的条件，value 是列表集合中的元素；
flatMap：把结合中所有元素按照 lambda 做变化，然后想得到的结果“平铺”，返回平铺后的集合；
注意：使用 lambda 表达式的代码看起来简单，有时候却掩盖了底层操作的复杂性，很容易写出不必要的重复计算的逻辑，尤其是对于集合的操作，产生不必要的循环或重复。所以始终要牢记你写的代码在干什么！

5.3 惰性集合操作：序列

上面那些处理链表的函数，在链式调用时往往每一步都会创建新的链表，当处理大数据量时，效率较低。使用序列可以避免创建这些临时中间对象。
Kotlin 惰性集合操作的入口就是 Sequence 接口。这个接口表示的就是一个可以逐个列举元素的元素序列。 Sequence 只提供了一个方法 iterator，用来从序列中获取值。Sequence 接口的强大之处在于其操作的实现方式。序列中的元素求值是惰性的。因此，可以使用序列更高效地对集合元素执行链式操作，而不需要创建额外的集合来保存过程中产生的中间结果。可以调用扩展函数 asSequence 把任意集合转换成序列，调用 toList 来做反向转换。

listOf(1,2,3,4).asSequence().map{ it*it }.filter{ it>3 }.toList()

这种操作其实主要分两步：中间操作和末端操作。中间操作始终都是惰性的，末端操作（toList() ）触发执行了所有的延期计算。
原理是“及早求值”，也就是会把序列中的元素，依次处理所有过程，这样有可能省去部分处理过程。比如我们把上例最后的 filter 变为 find，那么如果是对集合处理，会先所有元素求平方，再找第一个大于 3 的元素，而对于序列处理的话，会从第一个元素开始，先求平方，再看结果是否大于 3，如此找到第一个大于 3 的值就宣告结束了。

5.4 使用 Java 函数式接口

Kotlin 的 lambda 可以无缝地和 Java Api 互操作。
把只含有一个方法的接口成为函数式接口，Android 中 OnClickListener，java 中比如 Runnable Callable 等都是函数式接口，Kotlin 允许你在调用接收函数式接口作为参数的方法时使用 lambda。

// java 中的声明
public class View{
  public void setOnClickListener(OnClickListener l){...}
}
// Kotlin 调用
button.setOnClickListener{...}

参数可以有多个，只要含有函数式接口类型的参数，就可以使用 lambda
实现原理：在 kotlin 中，每个 lambda 表达式都会被编译成一个匿名类，如果 lambda 捕捉了变量，每个被捕捉的变量会在匿名类中有对应的字段。

5.5 带接收者的 lambda：with 与 apply

With:可以用它对同一个对象执行多次操作，而无需反复把对象的名称写出来。
```
fun alphabet()= with(StringBuilder()){
  for (letter in 'A'..'Z'){
      append(letter)
  }
  toString()
}
```
- with 实际上是一个接收两个参数的函数，这个例子中两个参数是 StringBuilder 对象和一个 lambda，这里利用了把最后的 lambda 放到括号外的约定，这样看起来更像是内建的语言功能。并且示例代码中 lambda 内部省略了 this 引用。
apply：和 with 很像，但 apply 始终返回作为实参传递给它的对象。

fun alphabet()= StringBuilder().apply {
  for (letter in 'A'..'Z'){
      append(letter)
  }
}.toString()

二者区别：
- 显然，with 是库函数，apply 是扩展函数
- with 返回的是最后一行表达式（的值），apply 返回的是apply 其实是实参传进来的对象（接收者对象）。

5.6 小结

Lambda 允许你把代码块当作参数传递给函数。
Kotlin 可以把 lambda 放在括号外传递给函数，而且可以用 it 引用单个的 lambda 参数。
lambda 中的代码可以访问和修改包含这个 lambda 调用的函数中的变量。
通过在函数名称前加上前缀 ::，可以创建方法、构造方法及属性的引用，并用这些引用代替 lambda传递给函数。
使用像 filter、map、all、any 等函数，大多数公共的集合操作不需要手动迭代元素就可以完成。
序列允许你合并一个集合上的多次操作，而不需要创建新的集合来保存中间结果。
可以把 lambda 作为实参传给接收 Java 函数式接口(带单抽象方法的接口，也叫作 SAM 接口)作为形参的方法。
带接收者的 lambda 是一种特殊的 lambda，可以在这种 lambda 中直接访问一个特殊接收者对象的方法。
with 标准库函数允许你调用同一个对象的多个方法，而不需要反复写出这个对象的引用。apply 函数让你使用构建者风格的 API 创建和初始化任何对象。