在函数式编程中，Map和Fold是两个非常有用的运算符，它们属于每种函数式语言。 如果Map和Fold运算符是如此强大且必不可少，那么您如何解释说即使Java编程语言缺少这两个运算符，我们也可以使用Java来完成工作？ 事实是，使用Java进行编码时，您已经进行了Map和Fold，只是每次都使用循环手动进行操作。

免责声明：我不是函数式编程的参考，本文不过是一个简短的介绍； FP爱好者可能不太喜欢它。

您已经熟悉了

想象一下不含增值税的数量的List <Double>。 我们希望将此列表转换为包含增值税的另一个相应列表。 首先，我们定义一种将增值税加到一个单一金额中的方法：

public double addVAT(double amount, double rate) {return amount * (1 + rate);}

现在让我们将此方法应用于列表中的每个金额：

public List<Double> addVAT(List<Double> amounts, double rate){final List<Double> amountsWithVAT = new ArrayList<Double>();for(double amount : amounts){amountsWithVAT.add(addVAT(amount, rate));}return amountsWithVAT;
}

在这里，我们创建了另一个输出列表，对于输入列表的每个元素，我们对其应用了addVAT（）方法，然后将结果存储到大小完全相同的输出列表中。 恭喜，正如我们刚刚手工完成的，在方法addVAT（）的输入列表上有一个Map。 让我们再做一次。

现在我们要使用货币汇率将每个金额转换为另一种货币，因此我们需要一种新的方法：

公共double convertCurrency（double

public double convertCurrency(double amount, double currencyRate){return amount / currencyRate;}

现在，我们可以将此方法应用于列表中的每个元素：

public List<Double> convertCurrency(List<Double> amounts, double currencyRate){final List<Double> amountsInCurrency = new ArrayList<Double>();for(double amount : amounts){amountsInCurrency.add(convertCurrency(amount, currencyRate));}return amountsInCurrency;
}

注意，除了在步骤2处调用的方法外，两种接受列表的方法是如何相似的：

1. 创建一个输出列表，
2. 为输入列表中的每个元素调用给定方法 ，并将结果存储到输出列表中
3. 返回输出列表。

您经常在Java中执行此操作，而这恰恰是Map运算符：将给定方法someMethod （T）：T应用于list <T>的每个元素，这将为您提供另一个相同大小的list <T>。

功能语言认识到这种特殊需求（在集合的每个元素上应用一种方法）非常普遍，因此他们将其直接封装到内置的Map运算符中。 这样，给定addVAT（double，double）方法，我们可以使用Map运算符直接编写如下代码：

List amountsWithVAT = map (addVAT, amounts, rate)

是的，第一个参数是一个函数，因为函数是函数语言中的一等公民，因此可以将它们作为参数传递。 与for循环相比，使用Map运算符更简洁，更不易出错，其意图也更加明确，但是我们在Java中没有它……

因此，这些示例的要点是，您已经不熟悉甚至不知道函数式编程的关键概念：Map运算符。

现在是Fold运算符

回到金额列表，现在我们需要将总金额计算为每个金额的总和。 超级容易，让我们循环执行一下：

public double totalAmount(List<Double> amounts){double sum = 0;for(double amount : amounts){sum += amount;}return sum;
}

基本上，我们只是在列表上进行了折叠，使用函数“ + =”将每个元素折叠成一个元素，这里是一个递增的数字，一次折叠一个。 这类似于Map运算符，除了结果不是列表而是单个元素（标量）。

这又是您通常用Java编写的那种代码，现在您已经用功能语言为其命名：“ Fold ”或“ Reduce”。 Fold运算符通常在函数式语言中是递归的，因此我们在此不再对其进行描述。 但是，我们可以使用某种可变状态在迭代之间累加结果，从而以迭代形式实现相同的目的。 在这种方法中，Fold采用一种内部可变状态的方法，该方法期望一个元素，例如someMethod（T），并将其反复应用于输入列表<T>中的每个元素，直到我们得到一个单个元素T，即折叠操作的结果。

与Fold一起使用的典型函数是求和，逻辑与和或，List.add（）或List.addAll（），StringBuilder.append（），max或min等。Fold的思维方式类似于SQL中的聚合函数 。

形状思考

直观地思考（带有草率的图片），Map接收一个大小为n的列表，并返回另一个大小相同的列表：

另一方面，Fold获取大小为n的列表，并返回单个元素（标量）：

您可能还记得我以前关于谓词的文章 ，这些文章通常用于将集合过滤为元素较少的集合。 实际上，此过滤器运算符是在大多数功能语言中补充Map和Fold的第三种标准运算符。

Eclipse模板

由于Map和Fold很常见，因此有必要为它们创建Eclipse模板，例如Map：

在Java中更接近地图和折叠

Map和Fold是期望函数作为参数的构造，而在Java中，传递方法的唯一方法是将其包装到接口中。

在Apache Commons Collections中，有两个接口对于我们的需求特别有趣： Transformer （具有一个方法transform（T）：T ）和Closure （具有一个方法execute（T）：void） 。 类CollectionUtils提供了collect（Iterator，Transformer）方法（它基本上是Java集合的穷人Map运算符）以及forAllDo（）方法，该方法可以使用闭包来模拟Fold运算符。

使用Google Guava， Iterables类提供了静态方法transform（Iterable，Function） ，该方法基本上是Map运算符。

List<Double> exVat = Arrays.asList(new Double[] { 99., 127., 35. });Iterable<Double> incVat = Iterables.transform(exVat, new Function<Double, Double>() {public Double apply(Double exVat) {return exVat * (1.196);}});System.out.println(incVat); //print [118.404, 151.892, 41.86]

类似的变换（）方法，也可在类解释为解释和地图为地图。

要在Java中模拟Fold运算符，可以使用Closure接口，例如Apache Commons Collection中的Closure接口，仅使用一个带有一个参数的单一方法，因此您必须在内部保留当前的-mutable-状态，就像'+ =确实。

不幸的是，尽管Guava中没有Fold，尽管它经常被要求提供 ，甚至没有类似闭包的函数，但是创建自己的函数并不难，例如，您可以使用以下方法实现上述总计：

// the closure interface with same input/output type
public interface Closure<T> {T execute(T value);
}// an example of a concrete closure
public class SummingClosure implements Closure<Double> {private double sum = 0;public Double execute(Double amount) {sum += amount; // apply '+=' operatorreturn sum; // return current accumulated value}
}// the poor man Fold operator
public final static <T> T foreach(Iterable<T> list, Closure<T> closure) {T result = null;for (T t : list) {result = closure.execute(t);}return result;
}@Test // example of use
public void testFold() throws Exception {SummingClosure closure = new SummingClosure();List<Double> exVat = Arrays.asList(new Double[] { 99., 127., 35. });Double result = foreach(exVat, closure);System.out.println(result); // print 261.0
}

不仅用于收藏：可折叠在树木和其他建筑物上

Map and Fold的功能不仅限于简单的集合，还可以扩展到任何可导航的结构，尤其是树和图。

想象一棵使用节点类及其子节点的树。 将深度优先搜索和广度优先搜索（DFS和BFS）编码为两个接受Closure作为单个参数的通用方法，可能是一个好主意：

public class Node ...{...public void dfs(Closure closure){...}public void bfs(Closure closure){...}
}

我过去经常使用这种技术，我可以说它可以大大减少类的大小，仅使用一种通用方法，而不是许多看起来相似的方法（每个方法都会重做自己的树遍历）。 更重要的是，可以使用模拟闭包对遍历本身进行单元测试。 每个封盖也可以独立进行单元测试，所有这些都使您的生活变得更加简单。

访客模式可以实现非常相似的想法，您可能已经很熟悉。 我在我的代码和其他几个团队的代码中多次看到，Visitor非常适合在遍历数据结构期间累积状态。 在这种情况下，Visitor只是闭合中传递给折叠的一种特殊情况。

Map-Reduce上的一个字

您可能听说过Map-Reduce模式，是的，其中的“ Map”和“ Reduce”一词指的是我们刚刚看到的相同的函数运算符Map和Fold（也称为Reduce）。 即使实际应用更加复杂，也很容易注意到Map 令人尴尬地是并行的，这对并行计算有很大帮助。

参考： 与我们的JCG合作伙伴一起 在您的日常Java中使用Map和Fold进行函数式编程的思考   Cyrille Martraire 博客上的Cyrille Martraire 。