Java8函数式编程应用

我们经常提到，Java8是革命性的一个版本，原因就是正式引入了函数式编程，那Java的函数式编程在实际应用中到底有什么用呢？结合实际的应用，我整理出了函数式在Java的几个经典用途。

 

 

缓求值

惰性求值（Lazy evaluation）是在需要时才进行求值的计算方式。惰性求值自然地在数据结构中包含递归，可以以简单的方式表示无限的概念，这种方式有利于程序的模块化。

在Java这种Strict语言中，我们定义了临时变量代码块就会立即运算并且取得结果，而实际上很多结果未必会使用到，就存在不必要的计算，如下面的代码

/**
     * 是否是标准或默认工作台
     * 理论上仅判断默认工作台即可（因为标准就是默认），此处是兜底一下历史逻辑
     *
     * @param context
     * @return
     */
    public boolean isStandardOrDefaultWorkbench(SchemaContext context) {
        Supplier<Boolean> isDefaultWorkbench = () -> StringUtils.isNotBlank(context.getDefaultAppUuid())
            && StringUtils.equals(context.getAppUuid(), context.getDefaultAppUuid());
        return WorkbenchType.WORKBENCH.equals(context.getWorkbenchType()) || isDefaultWorkbench.get();
    }

当我们使用临时变量定义的时候，需要理解计算出代码

StringUtils.isNotBlank(context.getDefaultAppUuid())
    && StringUtils.equals(context.getAppUuid(), context.getDefaultAppUuid())

的值，并用于后面的判断，不管下面的代码是否为True，我们都消耗了一次计算

WorkbenchType.WORKBENCH.equals(context.getWorkbenchType())

而我们使用了Supplier，就可以定义一个匿名表达式，只有当前面判断为False的时候，才会执行

isDefaultWorkbench.get()

，而当前面判断为True的时候，就不会执行后面的代码了，通过缓求值的方式，可以节省在某些情况下的消耗，可以提升系统性能，节省资源。

 

高阶函数

高阶函数是指使用其他函数作为参数、或者返回一个函数作为结果的函数。

我们常用的Stream就是典型的流处理思想，可以通过Stream来处理集合并执行相关的操作，其中Stream包含了大量的高阶函数，我们可以直接使用匿名表达式来传递业务逻辑。值得注意，匿名表达式本身返回的就是函数，因此匿名表达式就是一种高阶函数。

 // 过滤隐藏应用
        return appDetails.stream().filter(app -> {
            AppModel appModel = new AppModel(app.getAppId(), app.getAppType());
            return !appDisplayModel.getHideApps().contains(appModel);
        }).collect(Collectors.toList());

 

从上面可以逻辑可以看到，我们可以通过集合的Stream对象进行filter、map、collect操作，其中这些高阶函数就可以传递lambda表达式，用于处理我们需要的逻辑。

当然除了Stream之外，Java很多工具类也支持外部传入lambda，比如还有一种常见的工具类Optional。

    /**
     * 获取组织默认工作台appUuid
     * @param corpId
     * @param orgConfigTag
     * @return
     */
    public String getDefaultWorkbenchAppUuid(String corpId, OrgConfigTag orgConfigTag) {
        return Optional.ofNullable(orgConfigTag).map(OrgConfigTag::getDefaultAppUuid)
            .orElseGet(() -> OpenPageUtils.buildWorkbenchAppUuid(corpId));
    }

 

其中的orElseGet方法就支持外部传入lambda表达式。

 

函数回调

在计算机程序设计中，回调函数，或简称回调（Callback 即call then back 被主函数调用运算后会返回主函数），是指通过参数将函数传递到其它代码的，某一块可执行代码的引用。 这一设计允许了底层代码调用在高层定义的子程序。

函数回调可用于接口两块完全无关的逻辑，比如在A模块执行完毕后，执行B模块，B模块的代码事先在A模块注册。很多框架型的逻辑，比如统一结果处理、缓存框架、分布式锁、线程缓存等都可以通过这个方式来优化，就可以使用lambda的方式来实现。核心的逻辑就是先处理相关的通用的中间件逻辑，然后通过lambda来执行业务逻辑。

/**
     * 创建我的页面
     *
     * @param corpId
     * @param uid
     */
    protected void createMyPage(String corpId, Long uid, String appUuid, Method method) throws WorkbenchException {
            // 并发锁控制
            distributeLockSupport.lockAndDo(key,
                    () -> {
                        //创建页面方法
                        userCorpPageSupport.createMyPage(corpId, uid);
                        return null;
                    }
            );
    }

 

如上面的代码，对于要实现分布式锁控制的模块，可以使用lambda的回调，来实现加锁和业务逻辑的分离。其中的定义如下述代码所示

/**
     * 基于缓存的分布式锁操作
     *
     * @param key      资源key
     * @param callback 回调函数
     * @param <T>      返回结果类型
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public <T> T lockAndDo(String key, Callback<T> callback) throws WorkbenchException {
        //取锁
        ...

        try {
            //加锁
            ...
            return callback.process();
        } catch (WorkbenchException ex) {
            throw ex;
        }  finally {
            try {
                //释放锁
                ...
            } catch (Exception ex) {
                //异常处理
            }
        }
    }

    //回调接口定义，供外部传入lambda
    @FunctionalInterface
    public interface Callback<T> {
        /**
         * 回调处理
         *
         * @return 处理结果
         * @throws WorkbenchException
         */
        T process() throws WorkbenchException, ServiceException;
    }

 

 

自定义函数

从函数式编程的核心思想来说，函数是一等公民，而面向对象的核心是封装。可以通过定义函数的方式来降低面向对象命令式编程的复杂度。即尽量把处理逻辑都抽象成可复用的函数，并通过lambda的方式进行调用。

/**
     * 批量操作
     *
     * @param consumer 函数式写法，对批量对象操作
     */
    public void batchProccess(BiConsumer<Long, OrchardDTO> consumer) {
        if(orchardDTOMap!=null && orchardDTOMap.size()>0){
            for (Map.Entry<Long, OrchardDTO> entry : orchardDTOMap.entrySet()) {
                consumer.accept(entry.getKey(), entry.getValue());
            }
        }

    }

 

public void syncPush(MicroAppContext context, BatchOrchardDTO batchOrchardDTO) {
        //传入lambda来执行逻辑
        batchOrchardDTO.batchProccess((k, v) -> pushFacadeService.push(k, v));
    }

 

如上图所示，就是在类中定义了一个高阶函数，在调用的时候从外部传入lambda表达式，从而实现batchProccess和pushFacadeService.push两个方法的解耦。上面的核心和集合支持lambda是一个意思，也就是把需要外部频繁操作的部分抽象出来定义成函数式接口，以供外部传入不同的lambda进行丰富的操作。

 

总结

Java8非常重要的就是引入了函数式编程的思想，使得这门经典的面向对象语言有了函数式的编程方式。弥补了很大程度上的不足，函数式思想在处理复杂问题上有着更为令人称赞的特性。