Изучение Java 8 Lambdas. Часть 1

Мотивация:

Давайте разберемся с мотивацией и целями Java 8 лямбд. Это особенно важно, так как мы, читатели, иногда можем навязывать свои предпочтения, когда смотрим на новое программное обеспечение. Я сосредотачиваюсь на мотивации, чтобы мы могли понять, что авторы намеревались сделать, что поможет нам лучше оценить реализацию и насколько хорошо она отвечает ее целям

Страница Почему лямбда-выражения добавляются в Java? описывает первичную мотивацию

Лямбда-выражения (и замыкания) являются популярной функцией многих современных языков программирования. Среди различных причин для этого наиболее неотложной для платформы Java является то, что они облегчают распределение обработки коллекций по нескольким потокам. В настоящее время списки и наборы обычно обрабатываются клиентским кодом, получая итератор из коллекции, а затем используют его для итерации по своим элементам и обработки каждого по очереди. Если обработка различных элементов должна выполняться параллельно, за организацию этого отвечает код клиента, а не коллекция.

В Java 8 целью является предоставление коллекциям методов, которые будут принимать функции и использовать их, каждый по-своему, для обработки своих элементов. Преимущество этого изменения заключается в том, что коллекции теперь могут организовывать свою собственную итерацию внутри себя, передавая ответственность за распараллеливание из кода клиента в код библиотеки.

На странице Есть объекты лямбда-выражений? мы встречаем следующую цитату

Чтобы понять ситуацию, полезно знать, что существуют как краткосрочные цели, так и долгосрочная перспектива для реализации в Java 8. Краткосрочные цели состоят в том, чтобы поддерживать внутреннюю итерацию коллекций в интересах эффективного используя все более параллельное оборудование. Долгосрочная перспектива — направить Java в направлении, которое поддерживает более функциональный стиль программирования. В настоящее время преследуются только краткосрочные цели, но разработчики стараются не ставить под угрозу будущее функционального программирования на Java, которое в будущем может включать в себя полноценные типы функций, которые встречаются в таких языках, как Haskell и Scala.

Полезную строку можно найти в одном из сообщений в списке рассылки lambda-dev, указанном выше, т.е. Пронзить лямбду

Лямбда — это аванс за эту эволюцию, но это далеко от конца истории. Остальная часть истории еще не написана, но сохранение наших вариантов является ключевым аспектом того, как мы оцениваем решения, которые мы принимаем здесь.)

Whither Java Collections Framework

Многие из добавляемых новых функций не добавляются непосредственно в классы, в настоящее время формирующие среду Java Collections Framework. В центре этих изменений появился новый интерфейс Streamи вспомогательный класс Streams. Обоснование для Stream объясняется следующим образом в разделе «Куда движется среда Java Collections Framework»?

Анализ использования коллекций Java показывает, что один шаблон является очень распространенным, в котором массовые операции извлекаются из источника данных (массива или коллекции), а затем повторно применяют операции преобразования, такие как фильтрация и сопоставление данных, часто в конечном итоге обобщая его в виде одиночная операция, такая как суммирование числовых элементов. Текущее использование этого шаблона требует создания временных коллекций для хранения промежуточных результатов этих преобразований. Однако этот стиль обработки может быть преобразован в конвейер с использованием хорошо известного паттерна «Трубы и фильтры» с существенными полученными в результате преимуществами: устранение промежуточных переменных, сокращение промежуточного хранилища, отложенная оценка и более гибкие и составные определения операций. Более того, если каждая операция в конвейере определяется соответствующим образом,конвейер в целом часто может быть автоматически распараллелен (разделен для параллельного выполнения на многоядерных процессорах). Роль конвейеров, соединителей между конвейерными операциями, берется в библиотеках Java 8 реализациями интерфейса Stream; Изучение этого интерфейса прояснит, как работают конвейеры.

Другая страница Почему операции Stream не определены непосредственно в Collection? документально обосновывает, почему многие потоковые методы не определены непосредственно в интерфейсе Collection.

Реализация используется в этом посте

Я использовал версию платформы Java ™ b78, Standard Edition 8 Early Access с поддержкой лямбды, отсюда . Может случиться так, что некоторые методы API, на которые я ссылаюсь, продолжат развиваться. Документацию API JDK для этой конкретной версии можно найти здесь

Типичная структура трубопровода.

Давайте рассмотрим типичную структуру трубопровода. Для данной коллекции преобразуйте ее в поток, выполните набор преобразований и, наконец, соберите результаты в Collector. Мы рассмотрим детали сборщика позже, но на данный момент мы можем представить, что возвращаемое значение выполнения конвейера — это объект, который возвращается сборщиком.

List<String> result =  Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly")
                              .stream()
                              .map(s -> "Hello " + s)
                              .collect(Collectors.toList());

// result will be a List<String> containing "Hello Larry", "Hello Moe" and "Hello Curly"

Stream<String> strings;
strings.map(
    new MapperFunction<String,String>() {
        public String map(String str) {
            return "Hello" + str;
        }
    }
);

Arrays.asList(1,2,3,4,5,6)
      .stream()
      .map(n -> n * n) // square the number
      .map(n -> n + 3) // add 3 to the value
      .reduce(0, (i, j) -> i + j)); // add the number to the accumulator

List<String> result =  Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly")
                              .stream()
                              .map(s -> "Hello " + s)
                              .collect(Collectors.toList());

// result will be a List<String> containing "Hello Larry", "Hello Moe" and "Hello Curly"