标签:编程方式 重写 代码 特性 学习 false 接口 asList merge
作为一名 Java 编程语言的开发者,我们早已习惯了使用命令式编程和面向对象对象,因为 Java 从第一个版本开始就是支持这些编程方式。然而在 Java 8 中我们获得了一组强大的新的函数特性和语法。函数式编程已经有十几年的历史,与面向对象的编程方式相比,函数式编程更简洁、更具表达力、更不容易出错,而且更容易并行化。所以在 Java 程序中引入函数特性是非常必要的。函数式编程需要我们对代码的设计方式进行一些改变。
我们学习本次内容之前需要更新我们电脑版本的 JDK 为至少 8 的版本。在本次章节将会解释什么是命令式、声明式、和函数式以及他们之前的区别和共性。最后,将展示如何使用声明式的思考方式过度到函数式编程。
命令式格式
命令式编程的开发人员已经习惯了告诉程序做什么和该如何做。下面是一个简单的示例:
public class FindName {
static List<String> nList = Arrays.asList("Dory","Gill","张三","赵四","刘能","谢飞机");
public static void findName(List<String> names) {
boolean found = false;
for (String string : names) {
if (string.equals("赵四")) {
found = true;
break;
}
}
if (found) {
System.out.println("找到了 赵四");
}else {
System.out.println("找不到 赵四");
}
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
findName(nList);
}
}
执行结果:
找到了 赵四
findName() 方法首先初始化了一个 found 变量,也称之为垃圾变量。我们通常会随便为这个变量命名。接下来我们回去 names 列表中循环,一次处理一个元素。它检查获得的名称是否与它寻找的值相等。如果是匹配的那么就将 found 变量设置为 true,并结束控制流程。
这是一个命令式编程方式,是我们最熟悉的编程格式。我们需要定义程序中的每一步:迭代的每个元素,比较值,设置变量,跳出循环。命令格式为我们提供了安全的控制权限,这是好的。而另一方面,你需要执行所有的工作。在许多情况下我么可以减少工作量来提高效率。
声明式格式
声明式编程意味着,我们仍然会告诉程序要做什么,但是将实现细节留给底层的函数库。我们重写上面的代码:
public class FindNameTwo {
static List<String> nList = Arrays.asList("Dory","Gill","张三","赵四","刘能","谢飞机");
public static void findName(List<String> names) {
if (names.contains("赵四")) {
System.out.println("找到了 赵四");
}else {
System.out.println("找不到 赵四");
}
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
findName(nList);
}
}
这个版本中没有声明任何垃圾变量。您也没有精力浪费在对集合的处理上,而是使用内置的 contains() 方法来完成工作。我们仍然需要告诉程序要做什么-检查集合是否包含我们要寻找的值。但是却将实现的细节留给了底层的方法。在命令式编程中我们自己控制着迭代,程序需要完全按照要求来操作。在声明式编程中我们不必关心如何工作,只要结果符合预期就可以。花费更少的精力完成同样的效果。
以声明式编程思考,将简化我们向 Java 函数式编程的过度。因为函数式编程是以声明式为基础建立的。
函数式格式
尽管函数式编程始终是声明式的,但是声明式编程并不等于函数式编程。函数式编程是合并了声明式方法和高阶函数的模式。
Java 中的高阶函数
在 Java 中,我们将对象传递给方法,在方法内创建对象,并从方法中返回对象。我们也可以将函数执行同样的操作。也就是说可以将函数传递给方法,在方法内创建函数,并从方法返回函数。
在上下文中,方法是类的一部分。但是方法内的函数而言是本地函数,不能直接与类和对象关联。我们定义:可以接收、创建或返回函数的函数或者方法被视为高阶函数。
函数式编程示例
先来看一个旧的格式的示例,并逐步建立更复杂的程序。
public class UseMap {
public static void incrementPageVisit(Map<String, Integer> pageVisits, String page) {
if(!pageVisits.containsKey(page)) {
pageVisits.put(page, 0);
}
pageVisits.put(page, pageVisits.get(page) + 1);
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Map<String, Integer> pageVisits = new HashMap<>();
String page = "https://agiledeveloper.com";
incrementPageVisit(pageVisits, page);
incrementPageVisit(pageVisits, page);
System.out.println(pageVisits.get(page));
}
}
首先要看的是 incrementPageVisit() 方法,这是一种命令格式编写的。它的作用是递增给定的页面计数,将该计数存储在 Map 中。该方法不知道给定页面是否有计数,所以会首先检查是否存在计数。如果不存在就插入一个 0 作为该页面的计数。然后递增它,并将新值存储在 Map 中。
声明式编程要求我们将此方法从如何做转变为做什么。当调用 incrementPageVisit() 方法时,我们希望递增计数。这就是做什么。
声明式编程我们应该扫描 JDK 库,查找 Map 接口是否有可以完成我们目标的方法。事实证明 merge() 方法能实现我们的目标。我们来修改 incrementPageVisit() 方法。但是本例我们并没有采用更加智能的声明式格式编程;因为 merge() 是一个高阶函数。
public static void incrementPageVisit(Map<String, Integer> pageVisits, String page) {
pageVisits.merge(page, 1, (oldValue, value) -> oldValue + value);
}
merge() 的第一个参数是 page:表示该键的值应该更新。第二个参数是分配给该键的初始值,如果 Map 中不存在该键初始化为 1。第三个参数是一个拉姆表达式,接收 map 中这个键的值作为参数。并且把这个参数做为变量传递给第二个参数。这个拉姆表达式返回的是它的参数的和,实际上就是递增的计数。
比较 incrementPageVisit() 的一行代码与上面示例的多行代码。使用 merge() 编程就是一个函数式编程的示例。由此看到理解声明式方法有助于我们理解函数式编程。(声明式方法加高阶函数)
总结
在 Java 程序中使用函数式方法和语法有很多好处:代码简介、更富与表达、不易出错、更容易并行而且通常比面向对象的代码更容易理解。函数式编程尽管没有那么直观,但是我们可以关注程序实现的目的而不是关注程序实现的方式。通过允许底层函数库管理执行代码,我们将逐步直观的了解高阶函数,它是函数式编程的构建基块。
标签:编程方式 重写 代码 特性 学习 false 接口 asList merge
原文地址:https://www.cnblogs.com/wenuy/p/13283002.html