Java8之lambda最佳实践_动力节点Java学院整理

在8 里面lambda是最火的主题，不仅仅是因为语法的改变，更重要的是带来了函数式编程的思想，我觉得优秀的程序员，有必要学习一下函数式编程的思想以开阔思路。所以这篇文章聊聊lambda的应用场景，性能，也会提及下不好的一面。

java为何需要lambda

1996年1月，java 1.0发布了，此后计算机编程领域发生了翻天覆地的变化。商业发展需要更复杂的应用，大多数程序都跑在更强大的装备多核cpu的机器上。带有高效运行期编译器的java虚拟机（jvm）的出现，使得程序员将精力更多放在编写干净、易于维护的代码上，而不是思考如何将每一个cpu时钟、每一字节内存物尽其用。

多核cpu的出现成了“房间里的大象”，无法忽视却没人愿意正视。算法中引入锁不但容易出错，而且消耗时间。人们开发了java.util.concurrent包和很多第三方类库，试图将并发抽象化，用以帮助程序员写出在多核cpu上运行良好的程序。不幸的是，到目前为止，我们走得还不够远。

那些类库的开发者使用java时，发现抽象的级别还不够。处理大数据就是个很好的例子，面对大数据，java还欠缺高效的并行操作。java 8允许开发者编写复杂的集合处理算法，只需要简单修改一个方法，就能让代码在多核cpu上高效运行。为了编写并行处理这些大数据的类库，需要在语言层面上修改现有的java：增加lambda表达式。

当然，这样做是有代价的，程序员必须学习如何编写和阅读包含lambda表达式的代码，但是，这不是一桩赔本的买卖。与手写一大段复杂的、线程安全的代码相比，学习一点新语法和一些新习惯容易很多。开发企业级应用时，好的类库和框架极大地降低了开发时间和成本，也扫清了开发易用且高效的类库的障碍。

lambda的应用场景

下面我将重点放在函数式编程的实用性上，包括那些可以被大多数程序员理解和使用的技术，我们关心的如何写出好代码，而不是符合函数编程风格的代码。

1.1.1 1.使用() -> {} 替代匿名类

现在runnable线程，swing，javafx的事件监听器代码等，在java 8中你可以使用lambda表达式替代丑陋的匿名类。

//before java 8:
new thread(new runnable() {
 @override
 public void run() {
  system.out.println("before java8 ");
 }
}).start();
//java 8 way:
new thread(() -> system.out.println("in java8!"));
// before java 8:
jbutton show = new jbutton("show");
show.addactionlistener(new actionlistener() {
  @override
  public void actionperformed(actionevent e) {
   system.out.println("without lambda expression is boring");
  }
  });
// java 8 way:
show.addactionlistener((e) -> {
 system.out.println("action !! lambda expressions rocks");
});

使用内循环替代外循环

外循环：描述怎么干，代码里嵌套2个以上的for循环的都比较难读懂；只能顺序处理list中的元素；

内循环：描述要干什么，而不是怎么干；不一定需要顺序处理list中的元素

//prior java 8 :
list features = arrays.aslist("lambdas", "default method", 
"stream api", "date and time api");
for (string feature : features) {
 system.out.println(feature);
}
//in java 8:
list features = arrays.aslist("lambdas", "default method", "stream api",
 "date and time api");
features.foreach(n -> system.out.println(n));
// even better use method reference feature of java 8
// method reference is denoted by :: (double colon) operator
// looks similar to score resolution operator of c++
features.foreach(system.out::println);

output:
lambdas
default method
stream api
date and time api

支持函数编程

为了支持函数编程，java 8加入了一个新的包java.util.function，其中有一个接口java.util.function.predicate是支持lambda函数编程：

public static void main(args[]){
 list languages = arrays.aslist("java", "scala", "c++", "haskell", "lisp");
 system.out.println("languages which starts with j :");
 filter(languages, (str)->str.startswith("j"));
 system.out.println("languages which ends with a ");
 filter(languages, (str)->str.endswith("a"));
 system.out.println("print all languages :");
 filter(languages, (str)->true);
 system.out.println("print no language : ");
 filter(languages, (str)->false);
 system.out.println("print language whose length greater than 4:");
 filter(languages, (str)->str.length() > 4);
}
 public static void filter(list names, predicate condition) {
 names.stream().filter((name) -> (condition.test(name)))
  .foreach((name) -> {system.out.println(name + " ");
 });
 }

output:
languages which starts with j :
java
languages which ends with a
java
scala
print all languages :
java
scala
c++
haskell
lisp
print no language :
print language whose length greater than 4:
scala
haskell

处理数据？用管道的方式更加简洁

java 8里面新增的stream api ，让集合中的数据处理起来更加方便，性能更高，可读性更好

假设一个业务场景：对于20元以上的商品，进行9折处理，最后得到这些商品的折后价格。

final bigdecimal totalofdiscountedprices = prices.stream()
.filter(price -> price.compareto(bigdecimal.valueof(20)) > 0)
.map(price -> price.multiply(bigdecimal.valueof(0.9)))
.reduce(bigdecimal.zero,bigdecimal::add);
system.out.println("total of discounted prices: " + totalofdiscountedprices);

想象一下：如果用面向对象处理这些数据，需要多少行？多少次循环？需要声明多少个中间变量？

lambda的阴暗面

前面都是讲lambda如何改变java程序员的思维习惯，但lambda确实也带来了困惑

jvm可以执行任何语言编写的代码，只要它们能编译成字节码，字节码自身是充分oo的，被设计成接近于java语言，这意味着java被编译成的字节码非常容易被重新组装。

但是如果不是java语言，差距将越来越大，scala源码和被编译成的字节码之间巨大差距是一个证明，编译器加入了大量合成类 方法和变量，以便让jvm按照语言自身特定语法和流程控制执行。

我们首先看看java 6/7中的一个传统方法案例：

// simple check against empty strings
public static int check(string s) {
 if (s.equals("")) {
  throw new illegalargumentexception();
 }
 return s.length();
}
//map names to lengths
list lengths = new arraylist();
for (string name : arrays.aslist(args)) {
 lengths.add(check(name));
}

如果一个空的字符串传入，这段代码将抛出错误，堆栈跟踪如下：

at lmbdamain.check(lmbdamain.java:19)
at lmbdamain.main(lmbdamain.java:34)

再看看lambda的例子

stream lengths = names.stream().map(name -> check(name));
 at lmbdamain.check(lmbdamain.java:19)
at lmbdamain.lambda$0(lmbdamain.java:37)
at lmbdamain$$lambda$1/821270929.apply(unknown source)
at java.util.stream.referencepipeline$3$1.accept(referencepipeline.java:193)
at java.util.spliterators$arrayspliterator.foreachremaining(spliterators.java:948)
at java.util.stream.abstractpipeline.copyinto(abstractpipeline.java:512)
at java.util.stream.abstractpipeline.wrapandcopyinto(abstractpipeline.java:502)
at java.util.stream.reduceops$reduceop.evaluatesequential(reduceops.java:708)
at java.util.stream.abstractpipeline.evaluate(abstractpipeline.java:234)
at java.util.stream.longpipeline.reduce(longpipeline.java:438)
at java.util.stream.longpipeline.sum(longpipeline.java:396)
at java.util.stream.referencepipeline.count(referencepipeline.java:526)
at lmbdamain.main(lmbdamain.java:39)

 这非常类似scala，出错栈信息太长，我们为代码的精简付出力代价，更精确的代码意味着更复杂的调试。
但这并不影响我们喜欢lambda！

总结

在java世界里面，面向对象还是主流思想，对于习惯了面向对象编程的开发者来说，抽象的概念并不陌生。面向对象编程是对数据进行抽象，而函数式编程是对行为进行抽象。现实世界中，数据和行为并存，程序也是如此，因此这两种编程方式我们都得学。

这种新的抽象方式还有其他好处。很多人不总是在编写性能优先的代码，对于这些人来说，函数式编程带来的好处尤为明显。程序员能编写出更容易阅读的代码——这种代码更多地表达了业务逻辑，而不是从机制上如何实现。易读的代码也易于维护、更可靠、更不容易出错。

在写回调函数和事件处理器时，程序员不必再纠缠于匿名内部类的冗繁和可读性，函数式编程让事件处理系统变得更加简单。能将函数方便地传递也让编写惰性代码变得容易，只有在真正需要的时候，才初始化变量的值。
总而言之，java更趋于完美了。