Stream和Lambda表达式最佳实践（二）

3. Lambda表达式最佳实践

Lambda表达式java 8引入的函数式编程框架。之前的文章中我们也讲过Lambda表达式的基本用法。

本文将会在之前的文章基础上更加详细的讲解Lambda表达式在实际应用中的最佳实践经验。

3.1 优先使用标准Functional接口

之前的文章我们讲到了，java在java.util.function包中定义了很多Function接口。基本上涵盖了我们能够想到的各种类型。
假如我们自定义了下面的Functional interface：

@FunctionalInterface
public interface Usage {
    String method(String string);
}

然后我们需要在一个test方法中传入该interface：

public String test(String string, Usage usage) {
    return usage.method(string);
}

上面我们定义的函数接口需要实现method方法，接收一个String，返回一个String。这样我们完全可以使用Function来代替：

public String test(String string, Function<String, String> fn) {
    return fn.apply(string);
}

使用标准接口的好处就是，不要重复造轮子。

3.2 使用@FunctionalInterface注解

虽然@FunctionalInterface不是必须的，不使用@FunctionalInterface也可以定义一个Functional Interface。

但是使用@FunctionalInterface可以在违背Functional Interface定义的时候报警。

如果是在维护一个大型项目中，加上@FunctionalInterface注解可以清楚的让其他人了解这个类的作用。

从而使代码更加规范和更加可用。

所以我们需要这样定义：

@FunctionalInterface
public interface Usage {
    String method(String string);
}

而不是：

public interface Usage {
    String method(String string);
}

3.3 在Functional Interfaces中不要滥用Default Methods

Functional Interface是指只有一个未实现的抽象方法的接口。

如果该Interface中有多个方法，则可以使用default关键字为其提供一个默认的实现。

但是我们知道Interface是可以多继承的，一个class可以实现多个Interface。如果多个Interface中定义了相同的default方法，则会报错。

通常来说default关键字一般用在升级项目中，避免代码报错。

3.4 使用Lambda 表达式来实例化Functional Interface

还是上面的例子：

@FunctionalInterface
public interface Usage {
    String method(String string);
}

要实例化Usage，我们可以使用new关键词：

Usage usage = new Usage() {
    @Override
    public String method(String string) {
        return string;
    }
};

但是最好的办法就是用lambda表达式：

Usage usage = parameter -> parameter;

3.5 不要重写Functional Interface作为参数的方法

怎么理解呢？我们看下面两个方法：

public class ProcessorImpl implements Processor {
    @Override
    public String process(Callable<String> c) throws Exception {
        // implementation details
    }

    @Override
    public String process(Supplier<String> s) {
        // implementation details
    }
}

两个方法的方法名是一样的，只有传入的参数不同。但是两个参数都是Functional Interface，都可以用同样的lambda表达式来表示。

在调用的时候：

String result = processor.process(() -> "test");

因为区别不了到底调用的哪个方法，则会报错。

最好的办法就是将两个方法的名字修改为不同的。

3.6 Lambda表达式和内部类是不同的

虽然我们之前讲到使用lambda表达式可以替换内部类。但是两者的作用域范围是不同的。

在内部类中，会创建一个新的作用域范围，在这个作用域范围之内，你可以定义新的变量，并且可以用this引用它。

但是在Lambda表达式中，并没有定义新的作用域范围，如果在Lambda表达式中使用this，则指向的是外部类。

我们举个例子：

private String value = "Outer scope value";

public String scopeExperiment() {
    Usage usage = new Usage() {
        String value = "Inner class value";

        @Override
        public String method(String string) {
            return this.value;
        }
    };
    String result = usage.method("");

    Usage usageLambda = parameter -> {
        String value = "Lambda value";
        return this.value;
    };
    String resultLambda = usageLambda.method("");

    return "Results: result = " + result + 
      ", resultLambda = " + resultLambda;
}

上面的例子将会输出“Results: result = Inner class value, resultLambda = Outer scope value”

3.7 Lambda Expression尽可能简洁

通常来说一行代码即可。如果你有非常多的逻辑，可以将这些逻辑封装成一个方法，在lambda表达式中调用该方法即可。

因为lambda表达式说到底还是一个表达式，表达式当然越短越好。

java通过类型推断来判断传入的参数类型，所以我们在lambda表达式的参数中尽量不传参数类型，像下面这样：

(a, b) -> a.toLowerCase() + b.toLowerCase();

而不是：

(String a, String b) -> a.toLowerCase() + b.toLowerCase();

如果只有一个参数的时候，不需要带括号：

a -> a.toLowerCase();

而不是：

(a) -> a.toLowerCase();

返回值不需要带return:

a -> a.toLowerCase();

而不是：

a -> {return a.toLowerCase()};

3.8 使用方法引用

为了让lambda表达式更加简洁，在可以使用方法引用的时候，我们可以使用方法引用：

a -> a.toLowerCase();

可以被替换为：

String::toLowerCase;

3.9 Effectively Final 变量

如果在lambda表达式中引用了non-final变量，则会报错。

effectively final是什么意思呢？这个是一个近似final的意思。只要一个变量只被赋值一次，那么编译器将会把这个变量看作是effectively final的。

   String localVariable = "Local";
    Usage usage = parameter -> {
         localVariable = parameter;
        return localVariable;
    };

上面的例子中localVariable被赋值了两次，从而不是一个Effectively Final 变量，会编译报错。

为什么要这样设置呢？因为lambda表达式通常会用在并行计算中，当有多个线程同时访问变量的时候Effectively Final 变量可以防止不可以预料的修改。

4. stream表达式中实现if/else逻辑

在Stream处理中，我们通常会遇到if/else的判断情况，对于这样的问题我们怎么处理呢？

还记得我们在上一篇文章lambda最佳实践中提到，lambda表达式应该越简洁越好，不要在其中写臃肿的业务逻辑。

接下来我们看一个具体的例子。

4.1 传统写法

假如我们有一个1 to 10的list，我们想要分别挑选出奇数和偶数出来，传统的写法，我们会这样使用：

    public void inForEach(){
        List<Integer> ints = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        ints.stream()
                .forEach(i -> {
                    if (i.intValue() % 2 == 0) {
                        System.out.println("i is even");
                    } else {
                        System.out.println("i is old");
                    }
                });
    }

上面的例子中，我们把if/else的逻辑放到了forEach中，虽然没有任何问题，但是代码显得非常臃肿。

接下来看看怎么对其进行改写。

4.2 使用filter

我们可以把if/else的逻辑改写为两个filter：

List<Integer> ints = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        Stream<Integer> evenIntegers = ints.stream()
                .filter(i -> i.intValue() % 2 == 0);
        Stream<Integer> oddIntegers = ints.stream()
                .filter(i -> i.intValue() % 2 != 0);

有了这两个filter，再在filter过后的stream中使用for each：

     evenIntegers.forEach(i -> System.out.println("i is even"));
        oddIntegers.forEach(i -> System.out.println("i is old"));

怎么样，代码是不是非常简洁明了。