带有谓词的Java中的功能样式-第1部分

您一直在听到将要席卷全球的函数式编程，而您仍然坚持使用普通Java？不用担心，因为您已经可以在日常Java中添加一些功能样式。此外，它很有趣，可以节省许多代码行并减少错误。

什么是谓词？

实际上，当我很早以前在Java 1.4中进行编码时，我第一次发现Apache Commons Collections时就爱上了谓词。该API中的谓词不过是Java界面，仅包含一种方法：

evaluate(Object object): boolean

就是这样，它只需要一些对象并返回true或false。带有Apache许可证2.0的Google Guava是Apache Commons Collections的更新版本。它使用通用参数通过一种方法定义了谓词接口：

apply(T input): boolean

就这么简单。要在您的应用程序中使用谓词，您只需在自己的单个方法apply（something）中使用您自己的逻辑来实现此接口。

一个简单的例子

作为早期的示例，假设您有一个PurchaseOrder对象的列表订单，每个订单都有一个日期，一个Customer和一个州。各种用例可能会要求您找出该客户的每笔订单，或者每笔待处理，已发货或已交付的订单，或者自上一小时以来完成的每笔订单。当然，您可以通过foreach循环和if内部循环来做到这一点：

//List<PurchaseOrder> orders...public List<PurchaseOrder> listOrdersByCustomer(Customer customer) {final List<PurchaseOrder> selection = new ArrayList<PurchaseOrder>();for (PurchaseOrder order : orders) {if (order.getCustomer().equals(customer)) {selection.add(order);}}return selection;
}

再次针对每种情况：

public List<PurchaseOrder> listRecentOrders(Date fromDate) {final List<PurchaseOrder> selection = new ArrayList<PurchaseOrder>();for (PurchaseOrder order : orders) {if (order.getDate().after(fromDate)) {selection.add(order);}}return selection;
}

重复非常明显：除了if子句中的条件（此处以黑体强调）之外，每个方法都是相同的。使用谓词的想法仅是通过对谓词的调用来替换if子句中的硬编码条件，该调用随后成为参数。这意味着您只能编写一个方法，以谓词作为参数，并且仍然可以覆盖所有用例，甚至已经支持了您尚不知道的用例：

public List<PurchaseOrder> listOrders(Predicate<PurchaseOrder> condition ) {final List<PurchaseOrder> selection = new ArrayList<PurchaseOrder>();for (PurchaseOrder order : orders) {if (condition.apply(order)) {selection.add(order);}}return selection;
}

每个谓词可以在多个地方定义为独立类，也可以定义为匿名类：

final Customer customer = new Customer("BruceWaineCorp");
final Predicate<PurchaseOrder> condition = new Predicate<PurchaseOrder>() {public boolean apply(PurchaseOrder order) {return order.getCustomer().equals(customer);}
};

使用真正的函数式编程语言（Scala，Clojure，Haskell等）的朋友会评论说，上面的代码非常冗长，无法完成某些非常常见的事情，我必须同意。但是，我们已经习惯了Java语法中的冗长性，并且我们拥有功能强大的工具（自动完成，重构）来适应它。而且我们的项目可能无法在一夜之间切换到另一种语法。

谓词是收藏最好的朋友

回到我们的示例，我们只编写了一次foreach循环来覆盖每个用例，并且我们对分解出来的内容感到满意。但是，您的朋友“真正地”进行函数式编程仍然可以嘲笑您必须自己编写的循环。幸运的是，来自Apache或Google的API也都提供了您可能期望的所有优点，特别是类似于java.util.Collections的类，因此命名为Collections2 （不是一个非常原始的名称）。

此类提供了一个方法filter（） ，它的功能类似于我们之前编写的内容，因此我们现在可以完全不使用循环来重写方法：

public Collection<PurchaseOrder> selectOrders(Predicate<PurchaseOrder> condition) {return Collections2.filter(orders, condition);
}

实际上，此方法返回一个筛选视图：

返回的集合是unfiltered的实时视图（输入集合）；改变一个会影响另一个。

这也意味着更少的内存使用，因为是从未经过滤的 过滤，以实际返回的集合初始收集没有实际的副本。

在类似的方法上，给定一个迭代器，您可以在它之上请求一个过滤的迭代器（Decorator模式），该迭代器仅为您提供谓词选择的元素：

Iterator filteredIterator = Iterators.filter(unfilteredIterator, condition);

由于Java 5的Iterable接口在foreach循环中非常方便使用，因此我们确实希望使用以下表达式：

public Iterable<PurchaseOrder> selectOrders(Predicate<PurchaseOrder> condition) {return Iterables.filter(orders, condition);
}// you can directly use it in a foreach loop, and it reads well:
for (PurchaseOrder order : orders.selectOrders(condition)) {//...
}

现成的谓词

要使用谓词，您可以简单地定义自己的接口谓词，或者为应用程序中需要的每个类型参数定义一个。这是可能的，但是使用来自诸如Guava或Commons Collections之类的API的标准谓词接口的好处是，API带来了许多出色的构建块，可与您自己的谓词实现结合使用。

首先，您甚至根本不需要实现自己的谓词。如果您所需要的只是一个对象是否等于另一个条件或不为空的条件，那么您可以简单地要求谓词：

// gives you a predicate that checks if an integer is zero
Predicate<Integer> isZero = Predicates.equalTo(0);
// gives a predicate that checks for non null objects
Predicate<String> isNotNull = Predicates.notNull();
// gives a predicate that checks for objects that are instanceof the given Class
Predicate<Object> isString = Predicates.instanceOf(String.class);

给定一个谓词，您可以将其求逆（true变为false，反之亦然）：

Predicates.not(predicate);

使用布尔运算符AND或OR组合多个谓词：

Predicates.and(predicate1, predicate2);
Predicates.or(predicate1, predicate2);
// gives you a predicate that checks for either zero or null
Predicate<Integer> isNullOrZero = Predicates.or(isZero, Predicates.isNull());

当然，您还有特殊的谓词，它们总是返回true或false，它们确实非常有用，我们将在以后的测试中看到：

Predicates.alwaysTrue();
Predicates.alwaysFalse();

谓词在哪里

我通常经常一开始会做匿名谓语，但是它们总是经常被使用，因此经常被提升为实际的类，无论是否嵌套。

顺便说一下，这些谓词在哪里定位？遵循罗伯特·C·马丁（ Robert C. Martin）及其共同封闭原则（CCP）：

一起变化的类，一起属于

因为谓词操纵某种类型的对象，所以我喜欢将它们共置为靠近它们作为参数的类型。例如，类CustomerOrderPredicate ， PendingOrderPredicate和RecentOrderPredicate应该与它们评估的PurchaseOrder类驻留在同一包中，或者如果它们很多，则驻留在子包中。另一种选择是定义它们嵌套在类型本身内。显然，谓词与它们所操作的对象非常相关。

资源资源

以下是本文示例的源文件： cyriux_predicates_part1 （zip）

在下一部分中，我们将了解谓词如何简化测试，它们与域驱动设计中的规范之间的关系以及一些其他方面的知识，以使您的谓词发挥最大作用。

参考： 带有谓词的纯Java语言中的功能样式 -Cyrille Martraire博客博客中来自JCG合作伙伴 Cyrille Martraire的第1部分。