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Java函數(shù)式編程(三)：列表的轉(zhuǎn)化

更新時間：2014年09月25日 11:52:41 作者：deepinmind

這篇文章主要介紹了Java函數(shù)式編程(二)：列表的轉(zhuǎn)化,lambda表達式不僅能幫助我們遍歷集合,并且可以進行集合的轉(zhuǎn)化,需要的朋友可以參考下

列表的轉(zhuǎn)化

將集合轉(zhuǎn)化成一個新的集合就和遍歷它一樣簡單。假設(shè)我們要將列表中的名字轉(zhuǎn)化成全大寫的。我們看下都有哪些實現(xiàn)方式。

Java中的字符串是不可變的，所以它沒法改變。我們可以生成新的字符串，用來替換列表中原有的元素。然而這樣做的話，原來列表就沒了;還有一個問題，原來的列表可能也是不可變的，比如Arrays.asList()生成的，所以修改原來的列表這招不行。還有一個缺點就是這樣做很難并行操作。

生成一個新的全大寫的列表是個不錯的選擇。

乍聽起來這個建議弱爆了;性能是我們都很關(guān)注的一個問題。令人吃驚的是，函數(shù)式編程通常要比命令式的性能要高，我們在153頁的性能問題中會講到。

我們先開始用這個集合生成一個大寫字母的新集合吧。

復(fù)制代碼代碼如下:

final List<String> uppercaseNames = new ArrayList<String>();

for(String name : friends) {

uppercaseNames.add(name.toUpperCase());

}

在命令式的代碼中，我們先創(chuàng)建一個空列表，然后把大寫的名字填充進去，在遍歷原來列表的過程中，每次插入一個。為了改進成函數(shù)式的版本，我們第一步可以考慮采用19頁遍歷列表中提到的那個內(nèi)部迭代器forEach來替換一下for循環(huán)，正如下例所示的那樣。

復(fù)制代碼代碼如下:

final List<String> uppercaseNames = new ArrayList<String>();

friends.forEach(name -> uppercaseNames.add(name.toUpperCase()));

System.out.println(uppercaseNames);

我們用了內(nèi)部迭代器，但還得新建一個列表，然后再把元素插入到里面。我們還可以進一步改進。

使用lambda表達式

一個新引入的Stream接口里面，有個map方法，它可以幫助我們遠(yuǎn)離可變性，并使代碼看起來更簡潔。Steam有點像集合的迭代器，同時它還提供了流函數(shù)（fluent functions）的功能。使用這個接口的方法，我們可以把一系列調(diào)用給組合起來，使代碼讀起來就像描述問題的順序一樣，可讀性更強。

Steam的map方法可以用來將輸入序列轉(zhuǎn)化成一個輸出的序列——這和我們要做的工作非常匹配。

復(fù)制代碼代碼如下:

friends.stream()

.map(name -> name.toUpperCase())

.forEach(name -> System.out.print(name + " "));

System.out.println();

JDK8中的所有集合都支持這個stream方法，它把集合封裝成一個Steam實例。map方法對Stream中的每個元素都調(diào)用了指定的lambda表達式或者代碼塊。map方法跟forEach方法很不一樣， forEach只是簡單的對集合中的元素執(zhí)行了一下指定的函數(shù)。而map方法把lambda表達式的運行結(jié)果收齊起來，返回一個結(jié)果集。最后我們用forEach方法打印了所有的元素。

新集合中的名字全都是大寫的了：

復(fù)制代碼代碼如下:

BRIAN NATE NEAL RAJU SARA SCOTT

map方法很適合把一個輸入集合轉(zhuǎn)化成一個新的輸出集合。這個方法確保了輸入輸出序列的元素的數(shù)量是相同的。然而輸入元素和輸出元素的類型可以是不一樣的。在這個例子中，我們輸入和輸出的都是字符串的集合。我們可以傳給map方法一段代碼，讓它返回比如說名字中包含字符的個數(shù)。這樣的話，輸入的還是字符串的序列，而輸出的卻是數(shù)字序列了，就像下面這樣。

復(fù)制代碼代碼如下:

friends.stream()

.map(name -> name.length())

.forEach(count -> System.out.print(count + " "));

結(jié)果是每個名字中字母的個數(shù)：

復(fù)制代碼代碼如下:

5 4 4 4 4 5

使用了lambda表達式的之后版本，避免了顯式的修改操作;這樣的代碼非常簡潔。這樣寫不再需要初始化空的集合以及那個垃圾變量了;這個變量乖乖的躲到了底層實現(xiàn)里面了。

使用方法引用

我們還可以使用方法引用讓它變得更簡潔一些。在需要傳入函數(shù)式接口的實現(xiàn)的地方，Java編譯器可以接受lambda表達式或者是方法引用。有了這個特性，用String::toUpperCase就可以替換掉name -> name.toUpperCase()了，就像這樣：

復(fù)制代碼代碼如下:

friends.stream()

.map(String::toUpperCase)

.forEach(name -> System.out.println(name));

當(dāng)參數(shù)傳入到這個生成的方法——函數(shù)式接口的抽象方法的實現(xiàn)——里面的時候，Java會去調(diào)用這個String參數(shù)的toUpperCase方法。這個參數(shù)引用在這里就隱藏起來了。像前面這種簡單的場景，我們可以用方法引用來替換掉lambda表達式;更多的內(nèi)容看一下26頁的什么時候應(yīng)該使用方法引用。

復(fù)制代碼代碼如下:

小伙伴發(fā)問了：
什么時候應(yīng)該使用方法引用？

當(dāng)使用Java編程的時候，通常我們用lambda表達式的時候要比方法引用多得多。但這并不意味著方法引用不重要或者沒啥用處。當(dāng)lambda表達式非常簡短的時候，它是一個很好的替代方案，它直接調(diào)用了實例方法或者靜態(tài)方法。也就是說，如果lambda表達式只是傳遞了一下參數(shù)給方法調(diào)用的話，我們應(yīng)該改用方法引用。
像這樣的lambda表達式，有點像Tom Smykowski在電影上班一條蟲中講的那樣，它的工作就是"從客戶那把需求拿給軟件工程師"。因為這個，我把這種重構(gòu)成方法引用的模式叫做上班一條蟲模式。
除了簡潔外，使用方法引用，方法名字本身的含義和作用可以更好的體現(xiàn)出來。
使用方法引用背后，編譯器起到了很關(guān)鍵的作用。方法引用的目標(biāo)對象和參數(shù)都會從這個生成的方法里傳進來的參數(shù)那推導(dǎo)出來。這才使得你可以使用方法引用寫出比使用lambda表達式更簡潔的代碼。不過，如果參數(shù)在傳遞給方法之前或者調(diào)用結(jié)果在返回之后要被修改的話，這種便利的寫法我們就用不了了。

在前面這個例子中，方法引用是引用了一個實例方法。方法引用還可以引用一個靜態(tài)方法以及接受傳參的方法。后面我們會看到這樣的例子。

lambda表達式能幫助我們遍歷集合，并且進行集合的轉(zhuǎn)化。就像下面我們即將看到的，它還能幫助我們快速的從集合中選取一個元素。

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