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函数和方法

Java中的函数

方法引用:

比方说,你想要筛选一个目录中的所有隐藏文件。你需要编写一个方法,然后给它一个File,它就会告诉你文件是不是隐藏的。幸好,File类里面有一个叫作isHidden的方法。我们可以把它看作一个函数,接受一个File,返回一个布尔值。但要用它做筛选,你需要把它包在一个FileFilter对象里,然后传递给File.listFiles方法,如下所示:

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File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(new FileFilter() { 
public boolean accept(File file) {
return file.isHidden();
}
});

我们已经有一个方法isHidden可以使用,为什么非得把它包在一个啰嗦的FileFilter类里面再实例化呢?因为在Java 8之前你必须这么做!如今在Java 8里,你可以把代码重写成这个样子:
File[] hiddenFiles = new File(".").listFiles(File::isHidden);
你已经有了函数isHidden,因此只需用Java 8的方法引用::语法(即“把这个方法作为值”)将其传给listFiles方法;请注意,我们也开始用函数代表方法了。一个好处是,你的代码现在读起来更接近问题的陈述了。方法不再是二等值了。与用对象引用传递对象类似(对象引用是用new创建的),在Java 8里写下 File::isHidden 的时候,你就创建了一个方法引用,你同样可以传递它。

Lambda——匿名函数

假设你有一个Apple类,它有一个getColor方法,还有一个变量inventory保存着一个Apples的列表。你可能想要选出所有的绿苹果,并返回一个列表。通常我们用筛选(filter)一词来表达这个概念。在Java 8之前,你可能会写这样一个方法filterGreenApples

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public static List<Apple> filterGreenApples(List<Apple> inventory){ 
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for (Apple apple: inventory){
if ("green".equals(apple.getColor())) {
result.add(apple);
}
}
return result;
}

但是接下来,有人可能想要选出重的苹果,比如超过150克,于是你心情沉重地写了下面这个方法,甚至用了复制粘贴:

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public static List<Apple> filterHeavyApples(List<Apple> inventory){ 
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for (Apple apple: inventory){
if (apple.getWeight() > 150) {
result.add(apple);
}
}
return result;
}

嘿,这两个方法只有一行不同:if里面高亮的那行条件。如果这两个高亮的方法之间的差异仅仅是接受的重量范围不同,那么你只要把接受的重量上下限作为参数传递给filter就行了,比如指定(150, 1000)来选出重的苹果(超过150克),或者指定(0, 80)来选出轻的苹果(低于80克)。但是,我们前面提过了,Java 8会把条件代码作为参数传递进去,这样可以避免filter方法出现重复的代码。现在你可以写:

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public static boolean isGreenApple(Apple apple) { 
return "green".equals(apple.getColor());
}
public static boolean isHeavyApple(Apple apple) {
return apple.getWeight() > 150;
}
public interface Predicate<T>{
boolean test(T t);
}
static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory, Predicate<Apple> p) {
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for (Apple apple: inventory){
if (p.test(apple)) {
result.add(apple);
}
}
return result;
}

要用它的话,你可以写:filterApples(inventory, Apple::isGreenApple); 或者filterApples(inventory, Apple::isHeavyApple);

什么是谓词?前面的代码传递了方法 Apple::isGreenApple (它接受参数 Apple 并返回一个boolean)给filterApples,后者则希望接受一个Predicate参数。谓词(predicate)在数学上常常用来代表一个类似函数的东西,它接受一个参数值,并返回true或false。你在后面会看到,Java 8也会允许你写Function<Apple,Boolean>——在学校学过函数却没学过谓词的读者对此可能更熟悉,但用Predicate是更标准的方式,效率也会更高一点儿,这避免了把boolean封装在Boolean里面。

从传递方法到 Lambda

把方法作为值来传递显然很有用,但要是为类似于isHeavyApple和isGreenApple这种可能只用一两次的短方法写一堆定义有点儿烦人。不过Java 8也解决了这个问题,它引入了一套新记法(匿名函数或Lambda),让你可以写
filterApples(inventory, (Apple a) -> "green".equals(a.getColor()) );
或者
filterApples(inventory, (Apple a) -> a.getWeight() > 150 );
甚至
filterApples(inventory, (Apple a) -> a.getWeight() < 80 || "brown".equals(a.getColor()) );
所以,你甚至都不需要为只用一次的方法写定义;代码更干净、更清晰,因为你用不着去找自己到底传递了什么代码。但要是Lambda的长度多于几行,还是应该用方法引用来指向一个有描述性名称的方法,而不是使用匿名Lambda,应该以代码清晰为准绳.

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