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Lambda 學習目標 認識Lambda語法 運用方法參考 瞭解介面預設方法 善用Functional與Stream API

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Presentation on theme: "Lambda 學習目標 認識Lambda語法 運用方法參考 瞭解介面預設方法 善用Functional與Stream API"— Presentation transcript:

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2 Lambda 學習目標 認識Lambda語法 運用方法參考 瞭解介面預設方法 善用Functional與Stream API

3 Lambda語法概覽 匿名類別的應用場合

4 Lambda語法概覽 稍微改變Arrays.sort()該行的可讀性

5 Lambda語法概覽 使用JDK8的Lambda表示式 編譯器可以從byLength變數的宣告型態,name1與name2的型態

6 Lambda語法概覽 直接放到Arrays的sort()方法中

7 Lambda語法概覽 將一些字串排序時可能的方式都定義出來

8 Lambda語法概覽 原本的依名稱長度排序就可以改寫為: JDK8 提供了方法參考(Method reference)

9 Lambda語法概覽 方法參考的特性,在重用現有API上扮演了重要角色。重用現有方法實作,可避免到處寫下Lambda運算式

10 Lambda語法概覽 byLexicography()方法實作中,只不過是呼叫String的compareTo()方法

11 Lambda語法概覽 想對名稱按照字典順序排序,但忽略大小寫差異 方法參考不僅避免了重複撰寫Lambda運算式,也可以讓程式碼更為清楚

12 Lambda表示式與函式介面 等號右邊是Lambda表示式(Expression),等號左邊是作為Lambda表示式的目標型態(Target type)

13 Lambda表示式與函式介面 Lambda表示式:

14 Lambda表示式與函式介面 如果有目標型態的話,在編譯器可推斷出類型的情況下,就可以不寫出Lambda表示式的參數型態

15 Lambda表示式與函式介面 函式介面就是介面,要求僅具單一抽象方法

16 Lambda表示式與函式介面 匿名類別不是不好,只不過有其應用的場合 在許多時候,特別是介面只有一個方法要實作時,你會只想關心參數及實作本體

17 Lambda表示式與函式介面 如果函式介面上定義的方法只接受一個參數

18 Lambda表示式與函式介面 @FunctionalInterface在JDK8中被引入 並非函式介面的話會編譯錯誤,例如:

19 Lambda遇上this與final Lambda表示式並不是匿名類別的語法蜜糖

20 Lambda遇上this與final

21 Lambda遇上this與final

22 Lambda遇上this與final 以下在JDK8中不會有錯:

23 Lambda遇上this與final 如果Lambda表示式中捕獲的區域變數本身等效於final區域變數,可以不用在區域變數上加上final。 可以在Lambda表示式中改變被捕獲的區域變數值嗎?答案是不行!

24 方法與建構式參考 可以使用靜態方法來定義函式介面實作

25 方法與建構式參考 方法參考(Method references)可以避免你到處寫下Lambda表示式,儘量運用現有的API實作,也可以改善可讀性

26 方法與建構式參考 可以參考特定物件的實例方法

27 方法與建構式參考 可以參考類別上定義的非靜態方法

28 方法與建構式參考 建構式參考(Constructor references)用來重用現有API的物件建構流程

29 介面預設方法 在JDK8中,interface定義時可以加入預設實作,或者稱為預設方法(Default methods)

30 介面預設方法 forEach()方法本身已有實作,所以不會破壞Iterable現有的其他實作 預設方法中不能使用資料成員
預設方法中不能有直接變更狀態的流程

31 介面預設方法 JDK8新增了預設方法,這也給了共用相同實作的方便性

32 介面預設方法 如果有個Ball類別打算實作這個自定義的Comparable介面的話

33 介面預設方法 實作介面是廣義的多重繼承 JDK8中允許有預設實作,引入了強大的威力,也引入了更多的複雜度 你得留意到底採用的是哪個方法版本

34 介面預設方法 父介面中的抽象方法,可以在子介面中以預設方法實作 父介面中的預設方法,可以在子介面中被新的預設方法重新定義
重新定義父類別中預設方法實作為抽象方法

35 介面預設方法 如果重新定義為預設方法時,想明確呼叫某個父介面的draw()方法,必須使用介面名稱與super明確指定

36 介面預設方法 如果實作時有兩個介面都定義了相同方法簽署的預設方法,那麼會引發衝突 解決的方式是明確重新定義,無論是重新定義為抽象或預設方法
如果重新定義為具體方法時,想明呼叫某個介面的方法,也是得使用介面名稱與super明確指定

37 介面預設方法 如果類別實作的兩個介面擁有相同的父介面,其中一個介面重新定義了父介面的預設方法,而另一個介面沒有,那麼實作類別會採用重新定義了的版本 如果子類別繼承了父類別同時實作某介面,而父類別中的方法與介面中的預設方法具有相同方法簽署,則採用父類別的方法定義

38 介面預設方法 簡單來說,類別中的定義優先於介面中的定義,如果有重新定義,就以重新定義的為主,必要時使用介面與super指定採用哪個預設方法
JDK8除了讓介面可以定義預設方法之外,也開始允許在介面中定義靜態方法

39 介面預設方法 Iterable介面新增forEach()預設方法:

40 介面預設方法 Iterator也有個forEachRemaining()的預設實作

41 介面預設方法 Comparator也定義了一些預設方法

42 使用Optional取代null 你經常會與NullPointerException奮戰 null的最根本問題在於語意含糊不清

43 使用Optional取代null 呼叫方法時如果傳回型態是Optional,應該立即想到它可能包裹也可能不包裹值

44 使用Optional取代null 在Optional沒有包含值的情況下,get會拋出NoSuchElementException

45 使用Optional取代null Optional的ofNullable()來銜接程式庫中會傳回null的方法

46 標準API的函式介面 JDK8已經定義了幾個通用的函式介面
基本上可以分為Consumer、Function、Predicate與Supplier四個類型

47 標準API的函式介面 如果需要的行為是接受一個引數,然後處理後不傳回值,就可以使用Consumer介面

48 標準API的函式介面 接受了引數但沒有傳回值,這行為就像純綷消耗了引數,就是命名為Consumer的原因
真的有結果產生,就是以副作用(Side effect)形式呈現

49 標準API的函式介面 接受一個引數,然後以該引數進行計算後傳回結果,就可以使用Function介面
行為就像是數學函數y=f(x),給予x值計算出y值的概念,因此命名為Function

50 標準API的函式介面 接受一個引數,然後只傳回boolean值,也就是根據傳入的引數直接論斷真假的行為,就可以使用Predicate函式介面

51 標準API的函式介面 需要的行為是不接受任何引數,然後傳回值,那可以使用Supplier函式介面

52 使用Stream進行管線操作 在正式瞭解Stream介面的作用之前

53 使用Stream進行管線操作 在JDK8中,這類的需求,建議改用以下的程式來完成:

54 使用Stream進行管線操作 能夠達到這類惰性求值(Lazy evaluation)的效果,功臣就是Stream實例
第一個程式片段搭配for迴圈進行外部迭代(External iteration)第二個程式片段內部迭代(Internal iteration) 因為內部迭代的行為是被隱藏的,因此多了很多可以實現效率的可能性。

55 使用Stream進行管線操作 絕大多數的Stream並不需要呼叫close()方法
JDK8中要close()的是Files.lines()、Files.list()與Files.walk()方法

56 使用Stream進行管線操作 JDK8引入了Stream API,也引入了管線操作風格 來源(Source)
零或多個中介操作(Intermediate operation) 一個最終操作(Terminal operation)

57 使用Stream進行管線操作 原本有個程式片段:

58 使用Stream進行管線操作 在JDK8中可以改為以下的風格:

59 使用Stream進行管線操作 如果你的程式在for迴圈中使用了if:

60 使用Stream進行管線操作 如果你的程式在for迴圈中從一個型態對應至另一個型態:

61 使用Stream進行管線操作 許多時候,for迴圈中就是滲雜了許多小任務,從而使for迴圈中的程式碼艱澀難懂
Stream只能迭代一次,重複對Stream進行迭代,會引發IllegalStateException

62 Stream的reduce與collect
程式設計中不少地方存在類似需求

63 Stream的reduce與collect
程式中這類需求都存在著類似的流程結構,而你也不斷重複撰寫著類似結構,而且從閱讀程式碼角度來看,無法一眼察覺程式意圖

64 Stream的reduce與collect
在JDK8中,可以改寫為:

65 Stream的reduce與collect
先前的迴圈結構,實際上有個步驟都是將一組數據逐步取出削減,然而透過指定運算以取得結果的結構 JDK8將這個流程結構通用化,定義了reduce()方法來達到自訂運算需求

66 Stream的reduce與collect

67 Stream的reduce與collect
如果你想將一組員工的男性收集至另一個List<Employee>呢?

68 Stream的reduce與collect
Collector主要的四個方法是: suppiler()傳回Suppiler,定義收集結果的新容器如何建立 accumulator()傳回BiConsumer,定義如何使用結果容器收集物件 combiner()傳回BinaryOperator,定義若有兩個結果容器,如何合併為一個結果容器 finisher()傳回Function,選擇性地定義如何將結果轉換為最後的結果容器。

69 Stream的reduce與collect
來看看Stream的collect()方法另一版本

70 Stream的reduce與collect
可以先看看Collectors上提供了哪些Collector實作

71 Stream的reduce與collect

72 關於flatMap()方法 在程式設計中有時會出現巢狀或瀑布式的流程,就結構來看每一層運算極為類似,只是傳回的型態不同,很難抽取流程重用

73 關於flatMap()方法 巢狀的層次可能還會更深,像是 ...

74 關於flatMap()方法 如果能修改getCustomer()傳回Optional<Customer>、也修改getAddress()傳回Optional<String>

75 關於flatMap()方法 每一層都是Optional型態了,而每一層都是isPresent()的判斷,然後將Optional<T>轉換為Optional<U>

76 關於flatMap()方法 直接使用Optional的flatMap()方法: 第二個程式片段,改寫為以下就清楚多了…

77 關於flatMap()方法 flatMap()就像是從盒子取出另一盒子(flat就是平坦化的意思)
Lambda表示式指定了前一個盒子中的值與下一個盒子之間的轉換關係 運算情境被隱藏了,使用者可明確指定感興趣的特定運算,從而使程式碼意圖顯露出來 可接暢地接續運算,以避免巢狀或瀑布式的複雜檢查流程。

78 關於flatMap()方法 如果你沒辦法修改傳回型態怎麼辦?

79 關於flatMap()方法 連續取得List

80 關於flatMap()方法 用List的stream()方法取得Stream之後,使用flatMap()方法

81 關於flatMap()方法 從盒子中取出盒子的操作(一個Stream接著一個Stream)可以接續下去

82 關於flatMap()方法 如果能瞭解Optional、Stream(或其他型態)的flatMap()方法,其實就是取得盒子中的值,讓你指定這個值與下個盒子間的關係,那在撰寫與閱讀程式碼時,忽略掉flatMap這個名稱,就能比較清楚程式碼的主要意圖

83 Stream與平行化 要獲得平行處理能力在JDK8中可以說很簡單

84 Stream與平行化 JDK8希望你想要進行平行處理時,必須有明確的語義
想要知道Stream是否為平行處理,可以呼叫isParallel()來得知

85 Stream與平行化 天下沒有白吃的午餐 留意平行處理時的順序需求 不要干擾Stream來源 一次做一件事

86 Stream與平行化 使用了parallelStream(),不代表一定會平行處理而使得執行必然變快
得思考處理過程是否能夠分而治之而後合併結果,如果可能,方能從中獲益

87 Stream與平行化 Collectors有groupingBy()與groupingByConcurrent()

88 Stream與平行化 Stream實例若具有平行處理能力,處理過程會分而治之

89 Stream與平行化 使用forEachOrdered()這類的有序處理時,可能會(或完全失去)失去平行化的一些優勢
實際上中介操作亦有可能如此,例如sorted()方法 API文件上基本上會記載終結操作時是否依來源順序

90 Stream與平行化 reduce()基本上是按照來源順序,而collect()得視給予的Collector而定

91 Stream與平行化 在collect()操作時若想要有平行效果 Stream必須有平行處理能力。
Collector必須有Collector.Characteristics.CONCURRENT特性。 Stream是無序的(Unordered)或Collector具Collector.Characteristics.UNORDERED特性。

92 Stream與平行化 當API在處理小任務時,你不應該進行干擾 這樣的程式會引發ConcurrentModifiedException

93 Stream與平行化 思考處理的過程中,實際上是由哪些小任務組成

94 Stream與平行化 記得一次只做一件事

95 Stream與平行化 避免寫出以下的程式:

96 Stream與平行化 如果你試圖進行平行化處理時,就會發現,alsoLt的順序並不照著numbers的順序
然而一次處理一個任務的版本,可以簡單地改為平行化版本,而又沒有順序問題

97 使用CompletableFuture 非同步(Asynchronous)讀取文字檔案

98 使用CompletableFuture 回呼地獄(Callback hell)

99 使用CompletableFuture JDK8新增了CompletableFuture

100 使用CompletableFuture 繼續以非同步方式來處理結果


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