说明

直到Java7,Java中的函数式编程只能是使用笨拙的匿名内部类。这个将在Java8中改变,但Guava却能让Java5以上的用户实现函数式风格的编程。

过多的使用Guava的函数式编程会导致代码冗长、混乱,可读性差和低效。这是目前最容易也是最常滥用的Guava的部分,and when you go to preposterous lengths to make your code “a one-liner,” the Guava team weeps.

  1. Function<String, Integer> lengthFunction = new Function<String, Integer>() {
  2. public Integer apply(String str) {
  3. return str.length();
  4. }
  5. }
  6. Predicate<String> allCaps = new Predicate<String>() {
  7. public boolean apply(String str) {
  8. return CharMatcher.JAVA_UPPER_CASE.matchesAllOf(str);
  9. }
  10. }

FluentIterable版本:

  1. Multiset<Integer> lengths = HashMultiset.create(
  2. FluentIterable.from(strings).filter(new Predicate<String>() {
  3. public boolean apply(String str) {
  4. return CharMatcher.JAVA_UPPER_CASE.matchesAllOf(str);
  5. }
  6. }).transform(new Function<String, Integer>() {
  7. public Integer apply(String str) {
  8. return str.length();
  9. }
  10. })
  11. );

将以上的两份代码与下面的比较:

  1. Multiset<Integer> lengths = HashMultiset.create();
  2. for (String s : strings) {
  3. if (CharMatcher.JAVA_UPPER_CASE.matchesAllOf(s)) {
  4. lengths.add(s.length());
  5. }
  6. }

即使使用静态导入,即使FunctionPredicate声明在其他源文件中,第一种实现方式都是更复杂,冗长,可读性差,效率低下的。

在Java7中,我们应该默认使用更加紧凑的代码。在确定明确以下情况之前,尽量少使用函数式风格:

  • 使用函数式风格会大幅减少整个项目的代码量。像上面的例子,函数式风格使用了11行,而紧凑的代码使用了6行。将Function的定义移到其他文件中无补于事。
  • 为了更高的效率,需要待转换集合的惰性计算视图,并且不能使用明确计算的集合来解决问题。另外,你需要阅读或重读《Effective Java》的55页,遵循上面的说明,做了性能基准测试来证明函数式风格效率更高,并且提供举证数据。

务必确定在使用函数式风格的时候,传统紧凑的方式具有更差的可读性。尝试那种方式是否更加糟糕?是否比你正要使用的别扭的函数式方式具有更高的可读性?

FunctionPredicate

本文仅讨论直接与FunctionPredicate有关的功能。其他有关函数式风格的工具像在常数时间内返回视图的方法请参见集合工具类.md)。

Guava提供了两个基础的“函数式”接口:

  • Function<A, B>,只有一个方法B apply(A)。对于每一个a.equals(b),都一定会有function.apply(a).equals(function.apply(b))
  • Predicate<T>,只有一个方法boolean apply(T),任意时间对于相同的输入都一定会产生相同的输出。

特殊的Predicate

对于字符,有特定的PredicateCharMatcher,具有更高的效率并且更加有用。CharMatcher实现了Predicate<Character>,使用CharMatcher.forPredicate()可以把一个Predicate转成CharMatcher。详细信息请参考CharMatcher.md)一节。

另外,对基于比较的Predicate,大多数需求都可以通过Range类型来解决。Range实现了Predicate,测试其中的内容。例如:Range.atMost(2)就是一个Predicate<Integer>,更多详情请参考相关内容.md)。

FunctionPredicate的操作

简单的Function构造和操作在Functions类中,包括:

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forMap(Map<A, B>) compose(Function<B, C>, Function<A, B>) constant(T) identity() toStringFunction()

详情参加Javadoc。

Predicates中有很多构造和操作的方法,以下是一部分:

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instanceOf(Class) assignableFrom(Class) constains(Pattern) in(Collection)
isNull() alwaysFalse() alwaysTrue equalTo(Object)
compose(Predicate, Function) and(Predicate...) or(Predicate...) not(Predicate)

详情参加Javadoc。

使用

Guava提供了很多使用FunctionPredicate操作集合的工具,这些可以在集合工具类IterableslistsSetsMapsMultimaps等类中找到。

Predicates

Predicates最常用的功能是过滤集合。所有Guava的过滤方法都会返回视图。

集合类型 过滤方法 - -
Iterable Iterables.filter(Iterable, Predicate) FluentIterable.filter(Predicate)
Iterator Iterators.filter(Iterator, Predicate)
Collection Collections2.filter(Collection, Predicate)
Set Sets.filter(Set, Predicate)
SortedSet Sets.filter(SortedSet, Predicate)
Map Maps.filterKeys(Map, Predicate) Maps.filterValues(Map, Predicate) Maps.filterEntries(Map, Predicate)
SortedMap Maps.filterKeys(SortedMap, Predicate) Maps.filterValues(SortedMap, Predicate) Maps.filterEntries(SortedMap, Predicate)
MultiMap MultiMaps.filterKeys(MultiMap, Predicate) MultiMaps.filterValues(MultiMap, Predicate) MultiMaps.filterEntries(MultiMap, Predicate)

List过滤的视图是被忽略的,因为不能很好的支持像get(int)这样的操作。使用Lists.newArrayList(Collections2.filter(list, predicate))生成一个拷贝。

护理过滤,Guava还提供了很多工具使用Predicate来操作迭代器,尤其是IterablesFluentIterables类。

Iterables方法签名 说明 另请参考
boolean all(Iterable, Predicate) 是否所有元素满足Predicate?惰性判断,如果有一个不满足,则不会再继续迭代 Iterators.all(Iterator, Predicate) FluentIterable.allMatch(Predicate)
boolean any(Iterable, Predicate) 迭代器中有元素满足Predicate吗?惰性判断,一直迭代直到找到一个满足的元素 Iterators.any(Iterator, Predicate) FluentIterable.anyMatch(Predicate)
T find(Iterable, Predicate) 查找满足条件的元素或者抛出NoSuchElementException Iterators.find(Iterator, Predicate) Iterables.find(Iterable, Predicate, T default) Iterators.find(Iterator, Predicate, T default)
Optional tryFind(Iterable,Predicate) 返回找到的元素,或者Optional.absent() Iterators.tryFind(Iterator, Predicate) FluentIterable.firstMatch(Predicate) OPtional
indexOf(Iterable, Predicate) 返回找到的元素的索引,如果没找到则返回-1 Iterators.indexOf(Iterator, Predicate)
removeIf(Iterable, Predicate) 返回所有满足条件的元素,使用Iterator.remove()方法 Iterators.removeIf(Iterator, Predicate)

Functions

目前函数式风格最常用的场景就是集合转换。Guava所有的转换方法都返回常规集合的视图。

集合类型 转换方法
Iterable Iterables.transform(Iterable, Function) FluentIterable.transform(Function)
Iterator Iterators.transform(Iterator)
Collection Collection2.transform(Collection, Function)
List Lists.transform(List, Function)
Maps* Maps.transformValues(Map, Function) Maps.transformEntries(Map, EntryTransformer)
SortedMap* Maps.transformValues(SortedMap, Function) Maps.transformEntries(SortedMap, EntryTransformer)
Multimap* Multimaps.transformValues(Multimap, Function) Multimaps.transformEntries(Multimap, EntryTransformer)
ListMultimap* Multimaps.transformValues(ListMultimap, Function) Multimaps.transformEntries(ListMultimap, EntryTransformer)
Table Tables.transformValues(Table, Function)

*MapMultimap有一个接受EntryTransformer(K, V1, V2)的特殊方法,它用key和之前的value计算出新的value,并将其与该key关联起来。

**Set的转换是被忽略的,因为它不能很好的支持contains(Object)方法。作为补充,使用Sets.newHashSet(Collections2.transform(set, function))创建一个已转换的Set的副本。

  1. List<String> names;
  2. Map<String, Person> personWithName;
  3. List<Person> people = Lists.transform(names, Functions.forMap(personWithName));
  1. //first name映射到同一个人的所有last name
  2. ListMultimap<String, String> firstNameToLastNames;
  3. ListMultimap<String, String> firstNameToName = Multimaps.transformEntries(firstNameToLastNames, new EntryTransformer<String, String, String>() {
  4. public String transformEntry(String firstName, String lastName) {
  5. return firstName + " " + lastName;
  6. }
  7. });

一些Functions的可用场景如下:
类型 | 方法
—- | —-
Ordering | Ordering.onResultOf(Function)
Predicate | Predicates.conpose(Predicate, Function)
Equivalence | Equivalence.onResultOf(Function)
Supplier | Suppliers.compose(Function, Supplier)
Function | Functions.compose(Function, Function)

另外,ListenableFuture可以转换监听的事件(listenable futures)。Futures同样提供了一个接受AsyncFunctionFunction的一个变体,可以异步的计算结果)的方法。

Futures.transform(ListenableFuture, Function)
Futures.transform(ListenableFuture, AsyncFunction)
Futures.transform(ListenableFuture, Function, Executor)
Futures.transform(ListenableFuture, AsyncFunction, Executor)