Java8实战之Stream的延迟计算

更新时间：2021年09月07日 15:43:04 作者：鲲鹏飞九万里

JDK中Stream的中间函数如 filter(Predicate super T>)是惰性求值的,filter并非对流中所有元素调用传递给它的Predicate,下面这篇文章主要给大家介绍了关于Java8实战之Stream延迟计算的相关资料,需要的朋友可以参考下

一、函数式编程

要被称为函数式，函数或方法不应该抛出任何异常。使用Optional<R> 类型作为返回值。

透明性：方法中没有任何操作会修改现有结构

使用Java8进行编程时，尽量使用Stream取代迭代操作。如果递归可以更简洁，且不带副作用，应该使用递归替换迭代。

"尾-递"迭代，不需要在不同的栈桢上保存每次递归计算的中间值。目前Java不支持这种优化，很多的现代JVM语言，比如Scala和Groovy都支持这种形式递归迭代的优化。

1.1 示例一：方法中没有任何操作会修改现有结构

获取列表的子集：

    public static List<List<Integer>> findAllSubList(List<Integer> list) {
        if (list.size()==0) {
            List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
            res.add(Collections.emptyList());
            return res;
        }
        Integer first = list.get(0);
        List<Integer> subList = list.subList(1, list.size());
        List<List<Integer>> allSubList = findAllSubList(subList);
        List<List<Integer>> allSubList2 = insertAll(first, allSubList);
        return concat(allSubList, allSubList2);
    }
    
    private static List<List<Integer>> concat(List<List<Integer>> allSubList, List<List<Integer>> allSubList2) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(allSubList);
        res.addAll(allSubList2);
        return res;
    }

    private static List<List<Integer>> insertAll(Integer item, List<List<Integer>> allSubList) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        for (List<Integer> a : allSubList) {
            List<Integer> oneList = new ArrayList<>(a);
            oneList.add(item);
            res.add(oneList);
        }
        return res;
    }

1.2 实例二：“尾-递”迭代

求n的阶乘：

方案一：迭代

    /**
     * 使用迭代计算阶乘
     * r 和 i 在每轮迭代中都会更新
     * @param n
     * @return
     */
    public static int factorialIterator(int n) {
        int r = 1;
        for (int i=1; i<=n; i++) {
            r *= i;
        }
        return r;
    }

方案二：使用递归

    /**
     * 使用递归 计算阶乘
     *  比迭代都效率差：因为每次递归都需要创建栈桢
     * @param n
     * @return
     */
    public static int factorialRecursive(int n) {
        return n==1? 1 : n * factorialIterator(n-1);
    }

方案三：使用Stream

    /**
     * 使用Stream 计算阶乘
     * @param n
     * @return
     */
    public static int factorialStream(int n) {
        return IntStream.rangeClosed(1, n).reduce(1, (x, y)->x*y);
    }

方案四：递归的优化：“尾-递”迭代

    /**
     * 尾-递 迭代
     * @param n
     * @return
     */
    public static int factorialTailIterator(int n) {
        return factorialTailHelp(1, n);
    }

    /**
     * 尾-递 迭代递帮助类
     * @param acc
     * @param n
     * @return
     */
    private static int factorialTailHelp(int acc, int n) {
        return n==1?acc:factorialTailHelp(acc*n, n-1);
    }

二、科里化

科里化：帮助你模块化函数，提高代码重用性的技术。

科里化表示一种将一个带有n元组参数的函数转换成n个一元函数链的方法。

三、函数式数据结构——持久化的

数据结构的值始终保持一致，不受其他部分变化的影响。

附加条件：所有使用持久化数据结构的用户都必须遵守这一“不修改“原则。不对返回值就行修改。

四、Stream的延迟计算

创建一个质数列表：

4.1 列表接口

/**
 * @Date 2021/9/5
 * @Author lifei
 */
public interface MyList<T> {

    T head();
    MyList<T> tail();

    MyList<T> filter(Predicate<T> p);

    default boolean isEmpty() {
        return true;
    }
}

4.2 延迟列表

public class LazyList<T> implements MyList<T> {
    final T head;
    final Supplier<MyList<T>> tail;

    public LazyList(T head, Supplier<MyList<T>> tail) {
        this.head = head;
        this.tail = tail;
    }
    @Override
    public T head() {
        return head;
    }

    @Override
    public MyList<T> tail() {
        return tail.get();
    }

    @Override
    public MyList<T> filter(Predicate<T> p) {
        return isEmpty()?this:p.test(head())? new LazyList<>(head, ()->tail().filter(p)):tail().filter(p);
    }

    @Override
    public boolean isEmpty() {
        return false;
    }
}

4.3 创建一个无限延迟的列表

    /**
     * 创建一个无限延迟的列表
     * @param n
     * @return
     */
    public static LazyList<Integer> from(int n) {
        return new LazyList<>(n, ()->from(n+1));
    }

4.4 创建一个无限延迟的质数列表

    /**
     * 创建一个无限循环的 质数列表
     * @param numbers
     * @return
     */
    public static MyList<Integer> primes(MyList<Integer> numbers) {
        return new LazyList<>(numbers.head(), ()->primes(numbers.tail().filter(n->n%numbers.head()!=0)));
    }

4.5 使用无限延迟的质数列表

    public static void main(String[] args) {
        LazyList<Integer> numbers = from(2);
        Integer res2 = numbers.head();
        Integer res3 = numbers.tail().head();
        Integer res4 = numbers.tail().tail().head();
        System.out.println(res2);
        System.out.println(res3);
        System.out.println(res4);
        System.out.println("创建一个无限延迟的质数列表");
        MyList<Integer> primes = primes(numbers);
        for (int i=0; i<30; i++) {
            if (!primes.isEmpty()){
                System.out.print(primes.head() + ", ");
                primes = primes.tail();
            }
        }
        System.out.println();

    }

总结

到此这篇关于Java8实战之Stream延迟计算的文章就介绍到这了,更多相关Java8 Stream延迟计算内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

您可能感兴趣的文章:

利用POI读取word、Excel文件的最佳实践教程
Apache POI 是用Java编写的免费开源的跨平台的 Java API，Apache POI提供API给Java程式对Microsoft Office格式档案读和写的功能。下面这篇文章主要给大家介绍了关于利用POI读取word、Excel文件的最佳实践的相关资料，需要的朋友可以参考下。
2017-11-11
关于IDEA配置Hibernate中遇到的问题解决
这篇文章主要给大家介绍了关于IDEA配置Hibernate中遇到的问题，文中通过图文介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
2021-05-05
java容器详细解析
本文主要介绍了java容器的详细解析。具有很好的参考价值。下面跟着小编一起来看下吧
2017-03-03
Java与Unix时间戳的相互转换详解
这篇文章主要为大家详细介绍了Java与Unix时间戳的相互转换，具有一定的参考价值，感兴趣的小伙伴们可以参考一下
2017-12-12
详解idea文件右键创建New没有Create New Servlet的解决办法
这篇文章主要介绍了详解idea文件右键创建New没有Create New Servlet的解决办法，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
2020-12-12
Mybatis游标查询大量数据方式
这篇文章主要介绍了Mybatis游标查询大量数据方式，具有很好的参考价值，希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方，望不吝赐教
2022-02-02
JVM分配和回收堆外内存的方式与注意点
JVM启动时分配的内存称为堆内存,与之相对的,在代码中还可以使用堆外内存,比如Netty,广泛使用了堆外内存,下面这篇文章主要给大家介绍了关于JVM分配和回收堆外内存的方式与注意点,需要的朋友可以参考下
2022-07-07
java 学习笔记(入门篇)_java的基础语法
从基础语法开始，这个语法你也可以理解为英语或是汉语里面的语法，只不过大家各有各的特点和区别;那么在学习的过程中我们就要不断的积累重要的类和方法，这样写程序就会方便快捷了,下面就开始学习java的基础语法
2013-01-01
Java面试题目集锦
本文是小编日常收集整理的java面试题目，非常不错，具有参考借鉴价值，需要的朋友可以参考下
2016-09-09
初次使用IDEA创建maven项目的教程
这篇文章主要介绍了初次使用IDEA创建maven项目的教程讲解，非常不错，具有参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
2018-01-01