java的LINQ :Linq4j簡明介紹
開發JAVA一段時間,面臨的一大問題就是集合操作,習慣了LINQ的簡潔語法,對JAVA的集合操作實在是無甚好感,只能通過C系的迴圈實現篩選等操作,由於沒有延遲執行特性,記憶體佔用實在不敢恭維。因此便在網上找到了linq4j, 一個針對JAVA的linq移植版本。下面的文章,就會對這一工具進行簡要的介紹。
一. 安裝
該專案的Github地址是:https://github.com/julianhyde/linq4j. 顯然是一個個人專案,向作者致敬。
它並沒有部署在標準的maven庫裡,因此需要手動編譯生成。使用標準命令列:
git clone git://github.com/julianhyde/linq4j.git linq4j #git克隆到linq4j目錄下 mvn compile #編譯 mvn test #測試 mvn jar:jar #生成jar包
使用了maven以後,工作效率大大提升,.當然NET下也有類似的工具nuget.
二. Linq4j的擴充套件功能
由於JAVA目前還沒有匿名函式和擴充套件函式,而且內建的標準迭代器介面Iterator功能偏弱。 因此Linq4j增加了一個一系列泛型介面和函式:
1. 新迭代器介面: Enumerable<T>,它擴充套件了Iterator的功能
2. 一組類似“委託”性質的函式:
(1)返回R的泛型委託:public interface Function<R> {}
(2)接收T, 返回R的泛型委託:public interface Function1<T,R> {}
(3) 接收T1,T2, 返回R的泛型委託,定義如下:
/** * Function with two parameters. * * @param <R> result type * @param <T1> type of parameter 1 * @param <T2> type of parameter 2 */ public interface Function2<T1, T2, R> extends Function<R> { R apply(T1 v1, T2 v2); }
當然,內建的函式不止這些,還有一系列非泛型的委託,包括返回bool型的Predicate函式。由於篇幅限制,此處不一一介紹。
3. 一系列Expressions,具體使用下面有介紹。
三. 使用方法
該庫實現了大部分LINQ的功能,其中包括了篩選器,排序器,分組器,型別轉換等功能。下面我們以一個例項來介紹它。
先定義一個實體:
public class Person { public int Age; public String Name; public boolean Sex; }
我們的基本任務,是將一個Person集合中,所有性別為男(true)的名字取出來,並按照string的預設降序排列。最後得到的應該是List<String>型別。
//Linq4j: public void Test(ArrayList<Person> persList) { java.util.List<String> nameStrings= Linq4j.asEnumerable(persList).where(new Predicate1<Linq4jTest.Person>() { public boolean apply(Person arg0) { return arg0.Sex; } }).select(new Function1<Linq4jTest.Person, String>() { public String apply(Person arg0) { return arg0.Name; } }).orderByDescending(new Function1<String, String>() { public String apply(String arg0) { // TODO Auto-generated method stub return arg0; } }).toList(); }
這段程式碼的風格和C#的很像,由於介面Enumerable可以拼接,因此通過簡單的Where,Select和orderByDescending即可實現。但由於LINQ沒有匿名函式,不得不在函式中加入函式,看起來實在是讓人頭疼。另外,由於沒有擴充套件函式,需要在方法前使用Linq4j的靜態方法。
該功能利用標準Linq實現如下:
var userNames = from d in persons where d.Sex orderby d.Name descending select d.Name;
在.NET中,我們可以使用閉包,例如在篩選函式的實現中,訪問到外部的資料。但我們可以看如下的例子:
該函式的基本邏輯是找到personList中名字在黑名單裡的人。套了兩個Linq4j, 但是,注意blacklist陣列的final關鍵字, 如果沒有該關鍵字會報錯,JAVA沒有閉包,因此blacklist陣列就不應該修改,這個語法糖到底是不是利大於弊,還需要讀者討論。
public List<Person> SelectBlackList(ArrayList<Person> persList) { final String[] blackList = { "zhang", "wang", "li" }; return Linq4j.asEnumerable(persList) .where(new Predicate1<Linq4jTest.Person>() { public boolean apply(Person arg0) { return Linq4j.asEnumerable(blackList).contains( arg0.Name); } }).toList(); }
該功能使用標準Linq實現如下:
public List<Person> GetBlacklist(IEnumerable<Person> persons) { String[] blackList = { "zhang", "wang", "li" }; var result= from d in persons where blackList.Contains(d.Name) select d; return result.ToList(); }
最後討論一下集合型別轉換,例如類Worker繼承實現了Person介面.
public class Worker : Person { public string Commpay ; }
那麼,一個函式的定義是 void Func(List<Person> nodes). 而我要傳入的引數型別是List<Worker>,編譯器肯定是要報錯的!怎麼辦?
對於.NET來說,有逆變和協變特性,或者我可以這麼做:
public void Test3(List<Worker>workers ) { this.Func1(workers); //編譯器會報錯 this.Func1(workers.OfType<Person>()); } public void Func1(IEnumerable<Person>persons ) { //只是演示,沒有實現功能 }
對於JAVA來說,一般的做法,是在外面加一個轉換,通過新建Person集合和foreach迭代器,利用強制型別轉換將其轉變為List<Person>. 這實在是太麻煩了。 利用LiNQ4J, 我們也有類似的語法:
public void Func2(List<Person> person) { //演示,不實現功能 } public void Test3(List<Worker> workers)//1.通過最簡單粗暴的迴圈寫法,實現功能,不敢恭維。 { // Func2(workers); // 此處編譯器會報錯 List<Person> persons = new ArrayList<Linq4jTest.Person>(); for (Person person : workers) { persons.add(person); } Func2(persons); } public void Test4linq(List<Worker> workers) //2.linq4j寫法 { List<Person> persons = Linq4j.asEnumerable(workers) .ofType(Person.class).toList(); Func2(persons); }
linq4j除了提供了這種顯式宣告函式的寫法,還實現了以下的表示式寫法,看起來真是高階洋氣上檔次:
// use lambda, this time call whereN ParameterExpression parameterE = Expressions.parameter(Employee.class); ParameterExpression parameterN = Expressions.parameter(Integer.TYPE); final Queryable<Employee> nh3 = Linq4j.asEnumerable(emps) .asQueryable() .whereN( Expressions.lambda( Predicate2.class, Expressions.andAlso( Expressions.equal( Expressions.field( parameterE, Employee.class, "deptno"), Expressions.constant(10)), Expressions.lessThan( parameterN, Expressions.constant(3))), parameterE, parameterN));
看起來很唬人,但想起來其實不難。該功能利用Expressions類的靜態方法,提供了一系列現成的函式供呼叫,一定程度上進一步提升了可用性。具體細節可以參照linq4j的原始碼,此處不打算深入討論。
四. 總結
Linq4j實現了標準Linq的絕大多數功能,同時利用Expression類簡化了很多簡單函式的實現。使用起來還是很方便的,但我沒有時間做具體的效能測試,因此在效能上沒有發言權。但不論如何,膜拜一下作者的技術水平。如果大家有空,可以看看linq4j的原始碼,一定會有很多收穫。
集合操作是應用開發中最普遍的開發情形,可惜JAVA本身在該處並無太大建樹,linq4j能不能用在大型專案上很難說,如果能在語言本身享受這種便利,那是最好不過的了,.NET系同學應該感到幸福。我們只能期待JAVA8帶來的lamda表示式新特性,能更好的解決這個問題,當然這隻能在2014年了。
為了方便那些不用maven的同學,附件加上linq4j的jar包下載。 注意下載後改字尾名為jar.
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