Java函数式编程(六)查找元素

本系列文章译自Venkat Subramaniam的Functional Programming in Java

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查找元素

现在我们对这个设计优雅的转化集合的方法已经不陌生了，但它对查找元素却也是无能为力。不过filter方法却是为这个而生的。

我们现在要从一个名字列表中，取出那些以N开头的名字。当然可能一个也没有，结果可能是个空集合。我们先用老方法实现一把。

final List<String> startsWithN = new ArrayList<String>();
for(String name : friends) {
if(name.startsWith("N")) {
startsWithN.add(name);
}
}

这么简单的事件，写了这么多代码，也够啰嗦的了。我们先创建了一个变量，然后把它初始为一个空集合。然后遍历原来的集合，查找那些以指定字母开头的名字。如果找到，就插入到集合里。

我们用filter方法来重构一下上面这段代码，看看它的威力到底如何。

final List<String> startsWithN =
friends.stream()
.filter(name -> name.startsWith("N"))
.collect(Collectors.toList());

filter方法接收一个返回布尔值的lambda表达式。如果表达式结果为true，运行上下文中的那个元素就会被添加到结果集中;如果不是，就跳过它。最终返回的是一个Steam，它里面只包含那些表达式返回true的元素。最后我们用一个collect方法把这个集合转化成一个列表——在后面52页的使用collect方法和Collecters类中，我们会对这个方法进去更深入的探讨。

我们来打印一下这个结果集中的元素：

System.out.println(String.format("Found %d names", startsWithN.size()));

从输出结果很明显能看出来，这个方法把集合中匹配的元素全都找出来了。

Found 2 names

filter方法和map方法一样，也返回了一个迭代器，不过它们也就这点相同而已了。map返回的集合和输入集合大小是一样的，而filter返回的可不好说。它返回的集合的大小区间，从0一直到输入集的元素个数。和map不一样的是，filter返回的是输入集的一个子集。

到现在为止，lambda表达式带来的代码简洁性让我们很满意，不过如果不注意的话，代码冗余的问题就开始慢慢滋长了。下面我们来讨论下这个问题。

lambda表达式的重用

lambda表达式看起来很简洁，实际上一不小心很容易就出现代码冗余了。冗余会导致代码质量低下，难以维护;如果我们想做一个改动，得把好几处相关的代码都一起改掉才行。

避免冗余还可以帮忙我们提升性能。相关的代码都集中在一个地方，这样我们分析它的性能表现，然后优化这一处的代码，很容易就能提升代码的性能。

现在我们来看下为什么使用lambda表达式容易导致代码冗余，同时考虑如何去避免它。

final List<String> friends =
Arrays.asList("Brian", "Nate", "Neal", "Raju", "Sara", "Scott");
final List<String> editors =
Arrays.asList("Brian", "Jackie", "John", "Mike");
final List<String> comrades =
Arrays.asList("Kate", "Ken", "Nick", "Paula", "Zach");
We want to filter out names that start with a certain letter.

我们希望过滤一下某个字母开头的名字。先用filter方法简单地实现一下。

final long countFriendsStartN =
friends.stream()
.filter(name -> name.startsWith("N")).count();
final long countEditorsStartN =
editors.stream()
.filter(name -> name.startsWith("N")).count();
final long countComradesStartN =
comrades.stream()
.filter(name -> name.startsWith("N")).count();

lambda表达式让代码看起来很简洁，不过它不知不觉的带来了代码的冗余。在上面这个例子中，如果想改一下lambda表达式，我们得改不止一处地方——这可不行。幸运的是，我们可以把lambda表达式赋值给变量，然后对它们进行重用，就像使用对象一样。

filter方法，lambda表达式的接收方，接收的是一个java.util.function.Predicate函数式接口的引用。在这里，Java编译器又派上用场了，它用指定的lambda表达式生成了Predicate的test方法的一个实现。现在我们可以更明确的让Java编译器去生成这个方法，而不是在参数定义的地方再生成。在上面例子中，我们可以明确的把lambda表达式存储到一个Predicate类型的引用里面，然后再把这个引用传递给filter方法;这样做很容易就避免了代码冗余。

我们来重构前面这段代码，让它符合DRY的原则吧。（Don't Repeat Yoursef——DRY——原则，可以参看The Pragmatic Programmer: From Journeyman to Master[HT00],一书）。

final Predicate<String> startsWithN = name -> name.startsWith("N");
final long countFriendsStartN =
friends.stream()
.filter(startsWithN)
.count();
final long countEditorsStartN =
editors.stream()
.filter(startsWithN)
.count();
final long countComradesStartN =
comrades.stream()
.filter(startsWithN)
.count();

现在不用再重复写那个lambda表达式了，我们只写了一次，并把它存储到了一个叫startsWithN的Predicate类型的引用里面。这后面的三个filter调用里，Java编译器看到在Predicate伪装下的lambda表达式，笑而不语，默默接收了。

这个新引入的变量为我们消除了代码冗余。不过不幸的是，后面我们就会看到，敌人很快又回来报仇雪恨了，我们再看看有什么更厉害的武器能替我们消灭它们。


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