在兼顾面向对象特性的基础上,Java语言通过Lambda表达式与方法引用等,为开发者打开了函数式编程的大门。 下面我们做一个初探。
Lambda的延迟执行
有些场景的代码执行后,结果不一定会被使用,从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的,这正好可以 作为解决方案,提升性能。
性能浪费的日志案例
注:日志可以帮助我们快速的定位问题,记录程序运行过程中的情况,以便项目的监控和优化。
一种典型的场景就是对参数进行有条件使用,例如对日志消息进行拼接后,在满足条件的情况下进行打印输出:
public class Demo01Logger { public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello "; String msgB = "World "; String msgC = "Java"; log(1, msgA + msgB + msgC); } private static void log(int level, String mgs) { if (level == 1) { System.out.println(mgs); } } }
这段代码存在问题:无论级别 level 是否满足要求,作为 log 方法的第二个参数,三个字符串一定会首先被拼接并传入方法内,然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求,那么字符串的拼接操作就白做了,存在性能浪费。
备注:SLF4J是应用非常广泛的日志框架,它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题,并不推荐首先进行 字符串的拼接,而是将字符串的若干部分作 为可变参数传入方法中,仅在日志级别满足要求的情况下才会进 行字符串拼接。例如: LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS") , 其中的大括号 {} 为占位 符。如果满足日志级别要求,则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置;否则不会进行字 符串拼接。这也是 一种可行解决方案,但Lambda可以做到更好。
体验Lambda的更优写法
使用Lambda必然需要一个函数式接口:
@FunctionalInterface public interface MessageBuilder { /** * 信息生成器 * @return 生成的信息 */ public abstract String builderMessage(); }
然后对 log 方法进行改造:
public class Demo02Logger { public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello "; String msgB = "World "; String msgC = "Java"; log(1, () -> msgA + msgB + msgC); } private static void log(int level, MessageBuilder mb) { if (level == 1) { System.out.println(mb.builderMessage()); } } }
改造前后的对比:
这样一来,只有当级别满足要求的时候,才会进行三个字符串的拼接;否则三个字符串将不会进行拼接。
证明Lambda的延迟
下面的代码可以通过结果进行验证:
public class Demo03Logger { public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello "; String msgB = "World "; String msgC = "Java"; log(2, () -> { System.out.println("Lambada 执行!"); return msgA + msgB + msgC; }); } private static void log(int level, MessageBuilder mb) { if (level == 1) { System.out.println(mb.builderMessage()); } } }
这里只是在调用 log 方法的时候,将传入的Lambda稍作修改,
当传入的 level = 1 的时候,控制台输出:
Lambada 执行! Hello World Java
当传入的 level != 1 的时候,控制台没有输出。
从结果中可以看出,在不符合级别要求的情况下,Lambda将不会执行。从而达到节省性能的效果。
扩展:实际上使用内部类也可以达到同样的效果,只是将代码操作延迟到了另外一个对象当中通过调用方法来完成。而是否调 用其所在方法是在条件判断之后才执行的。
public class Demo04Logger { public static void main(String[] args) { String msgA = "Hello "; String msgB = "World "; String msgC = "Java"; log(1, new MessageBuilder() { @Override public String builderMessage() { System.out.println("Lambada 执行!"); return msgA + msgB + msgC; } }); } private static void log(int level, MessageBuilder mb) { if (level == 1) { System.out.println(mb.builderMessage()); } } }
使用Lambda作为参数和返回值
如果抛开实现原理不说,Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型,那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数,其实就是使用函数式 接口作为方法参数。
Lambda作为参数
例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口,假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数,那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。
匿名内部类作为参数,创建新的线程并执行:
public class Demo01Runnable { public static void main(String[] args) { startThread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("线程任务执行!"); } }); } /** * 创建一个新的线程,赋予任务,然后开启线程 * @param runnable 传入Thread类的接口,实现创建新线程 */ private static void startThread(Runnable runnable) { new Thread(runnable).start(); } }
运行程序,控制台输出:
线程任务执行!
Lambda作为参数,创建新的线程并执行:
public class Demo02Runnable { public static void main(String[] args) { startThread( () -> System.out.println("线程任务执行!") ); } /** * 创建一个新的线程,赋予任务,然后开启线程 * @param runnable 传入Thread类的接口,实现创建新线程 */ private static void startThread(Runnable runnable) { new Thread(runnable).start(); } }
运行程序,控制台输出:
线程任务执行!
Lambda作为返回值
类似地,如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口,那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。
Lambda作为返回值,字符串的长短比较:
import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; public class DemoComparator { public static void main(String[] args) { String[] array = { "abc", "ab", "a" }; System.out.println("使用比较器比较之前:" + Arrays.toString(array)); Arrays.sort(array, newComparator()); System.out.println("使用比较器比较之后:" + Arrays.toString(array)); } /** * 字符串a、b的长短比较,自己定义比较器规则,生序排序,字符串长的排在后面。 * @return 布尔值, * a.length() - b.length() < 0 返回 false, * a.length() - b.length() > 0 返回 true, * a.length() = b.length() 返回 0 */ public static Comparator<String> newComparator() { return (a, b) -> a.length() - b.length(); } }
匿名内部类作为返回值,字符串的长短比较:
import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; public class DemoComparator { public static void main(String[] args) { String[] array = { "abc", "ab", "a" }; System.out.println("使用比较器比较之前:" + Arrays.toString(array)); Arrays.sort(array, newComparator()); System.out.println("使用比较器比较之后:" + Arrays.toString(array)); } public static Comparator<String> newComparator1() { return new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { return o1.length() - o2.length(); } }; } }
运行程序,控制台输出一样:
使用比较器比较之前:[abc, ab, a] 使用比较器比较之后:[a, ab, abc]
原文地址:https://www.cnblogs.com/liyihua/p/12286051.html