在Java中应用函数式编程请小心！

Posted 2021-04-12 ImportNew

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了在Java中应用函数式编程请小心！相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

这并不是要对令人畏惧的函数式编程进行谴责，而是对编程中很容易发生的一些错误进行警醒。

高阶函数是函数式编程的关键，因此，谈论它们会帮助你在派对上成为关注的焦点。

如果你正在写 javascript ，实际上一直在做的就是高阶函数。例如：

setTimeout(function() {

alert('10 Seconds passed');

}, 10000);

上面的 setTimeout() 函数就是一个高阶函数。它的参数是一个匿名函数。10秒后，它将会用这个匿名函数作为参数来调用。

我们可以编写另一个简单的高阶函数，作为结果提供给上面的函数：

var message = function(text) {

return function() {

alert(text);

}

};

setTimeout(message('10 Seconds passed'), 10000);

如果运行上面的程序，将会执行message() 函数，并返回一个匿名函数，这个匿名函数将会输出传递给 message() 函数的text参数。

在函数式编程中，上面是很常见的做法。由高阶函数返回的函数被调用时，将会捕捉外部作用域，并且能够在这个作用域上进行操作。

为什么在 Java 中这种做法很危险？

出于同样的原因。高阶函数（方法）返回的函数（lambda函数）被调用的时候，会捕捉外部作用域，并且能够在这个作用域上进行操作。

这里给出一个最简单的例子：

class Test {

public static void main(String[] args) {

Runnable runnable = runnable();

runnable.run(); // Breakpoint here

}

static Runnable runnable() {

return () -> {

System.out.println("Hello");

};

}

}

在上面的逻辑中，如果在 runnable.run() 方法调用处做一个断点，可以看到在堆栈上无害的lambda实例。生成的一个简单类，提供了函数式接口的实现：

现在，把这个例子转换成普通的企业应用程序（注意注解）。为了方便博客的书写，我们做了很大的简化：

class Test {

public static void main(String[] args) {

Runnable runnable = new EnterpriseBean()

.runnable();

runnable.run(); // Breakpoint here

}

}

@ImportantDeclaration

@NoMoreXML({

@CoolNewValidationStuff("Annotations"),

@CoolNewValidationStuff("Rock")

})

class EnterpriseBean {

Object[] enterpriseStateObject =

new Object[100_000_000];

Runnable runnable() {

return () -> {

System.out.println("Hello");

};

}

}

断点仍放在原来的地方。那么我们在堆栈中又能看到什么呢？

仍然是一个无害的lambda实例：

在Java中应用函数式编程请小心！

好吧，为了调试，我们现在添加一些日志：

class Test {

public static void main(String[] args) {

Runnable runnable = new EnterpriseBean()

.runnable();

runnable.run(); // Breakpoint here

}

}

@ImportantDeclaration

@NoMoreXML({

@CoolNewValidationStuff("Annotations"),

@CoolNewValidationStuff("Rock")

})

class EnterpriseBean {

Object[] enterpriseStateObject =

new Object[100_000_000];

Runnable runnable() {

return () -> {

// Some harmless debugging here

System.out.println("Hello from: " + this);

};

}

}

哦哦！

意外地，一个毫无影响的 this 引用强迫Java 编译器封装返回的Runnable 类中 EnterpriseBean 的外部类实例：

在Java中应用函数式编程请小心！

而且，同时返回的还有 enterpriseStateObject 。这个对象现在不会被垃圾回收，直到调用点释放 Runnable后才会释放。

好吧，现在这并不是什么新鲜事，不是吗？

确实，这并不是什么新鲜事。Java 8 没有一流的函数，没关系。通过虚拟的 SAM 类型支持匿名表达式的想法就相当的巧妙，因为在 Java系统中它允许对所有现有的库更新和lambda-y-fy而并不改变它们。

而且，用一个匿名类，这整件事情就不会那么令人惊讶了。由于良好的Swing 1.0风格ActionListener等，下面的编码风格通过内部类已经暴露了内部的状态。

class Test {

public static void main(String[] args) {

Runnable runnable = new EnterpriseBean()

.runnable();

runnable.run();

}

}

@ImportantDeclaration

@NoMoreXML({

@CoolNewValidationStuff("Annotations"),

@CoolNewValidationStuff("Rock")

})

class EnterpriseBean {

Object[] enterpriseStateObject =

new Object[100_000_000];

Runnable runnable() {

return new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println("Hello from " + EnterpriseBean.this);

}

};

}

}

这里有什么心东西？匿名风格会鼓励在 Java 中所有地方使用高阶函数。一般情况下是挺好的。但是，仅仅当高阶函数是一个静态方法时，其产生的类型不会封装任何状态。

然而，通过上面的例子，我们可以看到，在不久的将来，当我们开始拥抱 Java 8 函数式编程风格时，我们在调试过程中将会时不时碰到一些内存泄露等问题。

所以，请谨慎使用并遵循以下规则：

(“Pure”) Higher order functions MUST be static methods in Java!