Java函數(shù)式編程(八)：字符串及方法引用

2019-11-26 15:24:27

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供稿：網(wǎng)友

第三章字符串，比較器和過濾器

JDK引入的一些方法對(duì)寫出函數(shù)式風(fēng)格的代碼很有幫助。JDK庫里的一些的類和接口我們已經(jīng)用得非常熟悉了，比如說String，為了擺脫以前習(xí)慣的那種老的風(fēng)格，我們得主動(dòng)尋找機(jī)會(huì)來使用這些新的方法。同樣，當(dāng)我們需要用到只有一個(gè)方法的匿名內(nèi)部類時(shí)，我們現(xiàn)在可以用lambda表達(dá)式來替換它了，不用再像原來那樣寫的那么繁瑣了。

本章我們會(huì)使用lambda表達(dá)式和方法引用來遍歷字符串，實(shí)現(xiàn)Comparator接口，查看目錄中的文件，監(jiān)視文件及目錄的變更。上一章中介紹的一些方法還將繼續(xù)出現(xiàn)在這里，來幫助我們更好的完成這些任務(wù)。你學(xué)到的這些新技術(shù)有助于將冗長繁瑣的代碼變得簡潔，不僅能快速實(shí)現(xiàn)而且還易于維護(hù)。

遍歷字符串

chars()方法是String類里的一個(gè)新方法，它是CharSequence接口的一部分。想要快速遍歷String的字符序列的話，它是一個(gè)很有用的工具。有了這個(gè)內(nèi)部迭代器，我們可以方便的操作字符串中的各個(gè)字符。先用它來處理一個(gè)字符串試試。在這里順便介紹方法引用的幾種使用方式。

復(fù)制代碼代碼如下:

final String str = "w00t";
str.chars()
     .forEach(ch -> System.out.println(ch));

chars()方法返回的是一個(gè)Stream對(duì)象，我們可以用它的內(nèi)部迭代器forEach()來進(jìn)行遍歷。在迭代器里，我們可以直接訪問到字符串中的字符。下面是遍歷字符串并打印各個(gè)字符的輸出結(jié)果。

復(fù)制代碼代碼如下:

這并不是我們想要的結(jié)果。我們希望看到的是字母，而輸出的卻是數(shù)字。這是因?yàn)閏hars()方法返回的是一個(gè)整型的Stream而不是字符型的。我們先了解下這個(gè)API，再去優(yōu)化輸出的結(jié)果。

前面的代碼中我們創(chuàng)建了一個(gè)lambda表達(dá)式，作為forEach方法的入?yún)?。它只是簡單地把參?shù)傳給了一個(gè)println()方法。由于這個(gè)操作很常見，我們可以借助Java編譯器來對(duì)這段代碼進(jìn)行簡化。就像在25頁的使用方法引用中那樣，用一個(gè)方法引用來代替它，讓編譯器來幫我們做參數(shù)路由。

我們已經(jīng)看到如何創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例方法的方法引用了。比如，name.toUpperCase()方法，方法引用就是String::toUpperCase。而下面這個(gè)例子中，我們調(diào)用的是靜態(tài)引用System.out的一個(gè)實(shí)例方法。方法引用的兩個(gè)冒號(hào)左邊，可以是一個(gè)類名或者表達(dá)式。有了這個(gè)靈活性，我們可以很容易創(chuàng)建一個(gè)println()方法的引用，就像下面這樣。

復(fù)制代碼代碼如下:

str.chars()
     .forEach(System.out::println);

可以看到，Java編譯器能很聰明的完成參數(shù)的路由?；叵胂耹ambda表達(dá)式和方法引用只能出現(xiàn)在接收函數(shù)式接口的地方，而Java編譯器會(huì)在那個(gè)地方生成一個(gè)對(duì)應(yīng)的方法（譯注：編譯器會(huì)生成函數(shù)式接口的實(shí)現(xiàn)，這個(gè)實(shí)現(xiàn)只有一個(gè)方法）。之前我們用過的方法引用String::toUpperCase，傳給那個(gè)生成方法的參數(shù)，最后會(huì)變成這個(gè)方法調(diào)用的目標(biāo)對(duì)象，就像這樣：parameter.toUpperCase()。這是因?yàn)檫@個(gè)方法引用是基于類名的（String)。而上面這個(gè)例子中的方法引用，是基于一個(gè)表達(dá)式的，它是PrintStream的一個(gè)實(shí)例，通過System.out來引用它。由于方法調(diào)用的對(duì)象已經(jīng)有了，Java編譯器決定用生成方法中的參數(shù)作為這個(gè)println方法的參數(shù)：System.out.println(name)。

(譯注：其實(shí)主要是兩種場景，同樣是傳遞了一個(gè)方法引用，一個(gè)是把遍歷的對(duì)象，當(dāng)然方法調(diào)用的目標(biāo)對(duì)象，比如name.toUpperCase，另外一種是作為方法調(diào)用的參數(shù)，比如System.out.println(name).)

用了方法引用之后代碼簡潔多了，不過我們得去深入了解下它是如何運(yùn)行的。一旦我們熟悉了方法引用，就能自己想明白參數(shù)路由這些事了。

盡管這個(gè)例子中的代碼已經(jīng)夠簡潔的了，但是輸出還是不如人意。我們想看到的是字母結(jié)果卻出現(xiàn)了數(shù)字。為了解決這個(gè)問題，我們來寫個(gè)方法將int輸出成字母。

復(fù)制代碼代碼如下:

private static void printChar(int aChar) {
      System.out.println((char)(aChar));
}

使用方法引用可以很方便的完成輸出結(jié)果的優(yōu)化。

復(fù)制代碼代碼如下:

str.chars()
     .forEach(IterateString::printChar);

現(xiàn)在雖然chars()返回的結(jié)果是int，但是也無所謂了，需要打印的時(shí)候，我們會(huì)將它轉(zhuǎn)化成字符。這回的輸出終于是字母了。

復(fù)制代碼代碼如下:

w
0
0
t

如果我們希望從一開始就處理的就是字符而不是int，可以在調(diào)用完chars后直接將int轉(zhuǎn)化成字符：

復(fù)制代碼代碼如下:

str.chars()
     .mapToObj(ch -> Character.valueOf((char)ch))
     .forEach(System.out::println);

這里我們用到了chars()返回的Stream的一個(gè)內(nèi)部迭代器，當(dāng)然能用的可不止這一個(gè)方法。拿到Stream對(duì)象后，它的那些方法就任憑我們使用了，比如map(),filter(),reduce()等。我們可以使用filter()方法來過濾出那些是數(shù)字的字符：

復(fù)制代碼代碼如下:

str.chars()
     .filter(ch -> Character.isDigit(ch))
     .forEach(ch -> printChar(ch));

這樣輸出的時(shí)候我們就只能看到數(shù)字了：

復(fù)制代碼代碼如下:

0
0

同樣的，除了將lambda表達(dá)式傳給filter()和forEach()方法外，我們還可以使用方法引用。

復(fù)制代碼代碼如下:

str.chars()
     .filter(Character::isDigit)
     .forEach(IterateString::printChar);

這里的方法引用把多余的參數(shù)路由給省掉了。在本例中，我們還看到了和前面兩個(gè)方法的引用不同的用法。第一次我們引用的是一個(gè)實(shí)例方法，第二次是一個(gè)靜態(tài)引用（System.out)上的方法。而這次則是一個(gè)靜態(tài)方法的引用――方法引用一直在默默的付出。

實(shí)例方法和靜態(tài)方法的引用看起來都一樣：比方說String::toUpperCase和Character::isDigit。編譯器會(huì)判斷方法是實(shí)例方法還是靜態(tài)方法，來決定如何路由參數(shù)。如果是實(shí)例方法，它會(huì)將生成方法的入?yún)⒂米鞣椒ㄕ{(diào)用的目標(biāo)對(duì)象，比如 parameter,toUpperCase();(當(dāng)然也有例外，比如方法調(diào)用的目標(biāo)對(duì)象已經(jīng)指定了，像System::out.println())。另外如果是靜態(tài)方法的話，生成方法的入?yún)⒕蜁?huì)作為這個(gè)引用的方法的參數(shù)，比如Character.isDigit(parameter)。152頁的附錄2，有詳細(xì)的方法引用的使用方法及語法說明。

盡管方法引用用起來很方便，但還有一個(gè)問題――方法命名沖突導(dǎo)致的二義性。如果匹配的方法既有實(shí)例方法也有靜態(tài)方法，由于方法存在歧義編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)。比如這么寫，Double::toString，我們其實(shí)是想要把一個(gè)double類型轉(zhuǎn)化成字符串，但編譯器就不知道到底是該調(diào)用public String toString()的實(shí)例方法好，還是去調(diào)用public static String toString(double)方法，因?yàn)閮蓚€(gè)方法都是Double類的。如果你碰到這樣的情況，別灰心，就用lambda表達(dá)式來完成就好了。

一旦我們適應(yīng)了函數(shù)式編程，我們就可以在lambda表達(dá)式和方法引用之間隨心所欲地來回切換了。

本節(jié)中我們用了Java 8中的一個(gè)新方法來遍歷字符串。下面我們來看下Comparator接口又有了哪些改進(jìn)。

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