Java的LINQ：Linq4j簡(jiǎn)明介紹
開(kāi)發(fā)JAVA一段時(shí)間，面臨的一大問(wèn)題就是集合操作，習(xí)慣了LINQ的簡(jiǎn)潔語(yǔ)法，對(duì)JAVA的集合操作實(shí)在是無(wú)甚好感，只能通過(guò)C系的循環(huán)實(shí)現(xiàn)篩選等操作，由于沒(méi)有延遲執(zhí)行特性，內(nèi)存占用實(shí)在不敢恭維。因此便在網(wǎng)上找到了linq4j, 一個(gè)針對(duì)JAVA的linq移植版本。下面的文章，就會(huì)對(duì)這一工具進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。
一. 安裝
該項(xiàng)目的Github地址是：https://github.com/julianhyde/linq4j. 顯然是一個(gè)個(gè)人項(xiàng)目，向作者致敬。
它并沒(méi)有部署在標(biāo)準(zhǔn)的maven庫(kù)里，因此需要手動(dòng)編譯生成。使用標(biāo)準(zhǔn)命令行:
- git clone git://github.com/julianhyde/linq4j.git linq4j #git克隆到linq4j目錄下
- mvn compile #編譯
- mvn test #測(cè)試
- mvn jar:jar #生成jar包
使用了maven以后，工作效率大大提升，.當(dāng)然NET下也有類(lèi)似的工具nuget.
二. Linq4j的擴(kuò)展功能
由于JAVA目前還沒(méi)有匿名函數(shù)和擴(kuò)展函數(shù)，而且內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)迭代器接口Iterator功能偏弱。 因此Linq4j增加了一個(gè)一系列泛型接口和函數(shù)：
1. 新迭代器接口： Enumerable<T>，它擴(kuò)展了Iterator的功能
2. 一組類(lèi)似“委托”性質(zhì)的函數(shù)：
（1）返回R的泛型委托：public interface Function<R> {}
（2）接收T, 返回R的泛型委托：public interface Function1<T,R> {}
（3）接收T1，T2， 返回R的泛型委托，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(dāng)然，內(nèi)置的函數(shù)不止這些，還有一系列非泛型的委托，包括返回bool型的Predicate函數(shù)。由于篇幅限制，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(kù)實(shí)現(xiàn)了大部分LINQ的功能，其中包括了篩選器，排序器，分組器，類(lèi)型轉(zhuǎn)換等功能。下面我們以一個(gè)實(shí)例來(lái)介紹它。
先定義一個(gè)實(shí)體：
- public class Person
- {
- public int Age;
- public String Name;
- public boolean Sex;
- }
我們的基本任務(wù)，是將一個(gè)Person集合中，所有性別為男（true）的名字取出來(lái)，并按照string的默認(rèn)降序排列。***得到的應(yīng)該是List<String>類(lèi)型。
- //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();
- }
這段代碼的風(fēng)格和C#的很像，由于接口Enumerable可以拼接，因此通過(guò)簡(jiǎn)單的Where，Select和 orderByDescending即可實(shí)現(xiàn)。但由于LINQ沒(méi)有匿名函數(shù)，不得不在函數(shù)中加入函數(shù)，看起來(lái)實(shí)在是讓人頭疼。另外，由于沒(méi)有擴(kuò)展函數(shù)，需要在方法前使用Linq4j的靜態(tài)方法。
該功能利用標(biāo)準(zhǔn)Linq實(shí)現(xiàn)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，例如在篩選函數(shù)的實(shí)現(xiàn)中，訪(fǎng)問(wèn)到外部的數(shù)據(jù)。但我們可以看如下的例子：
該函數(shù)的基本邏輯是找到personList中名字在黑名單里的人。套了兩個(gè)Linq4j， 但是，注意blacklist數(shù)組的final關(guān)鍵字, 如果沒(méi)有該關(guān)鍵字會(huì)報(bào)錯(cuò)，JAVA沒(méi)有閉包，因此blacklist數(shù)組就不應(yīng)該修改，這個(gè)語(yǔ)法糖到底是不是利大于弊，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(biāo)準(zhǔn)Linq實(shí)現(xiàn)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();
- }
***討論一下集合類(lèi)型轉(zhuǎn)換，例如類(lèi)Worker繼承實(shí)現(xiàn)了Person接口.
- public class Worker : Person
- {
- public string Commpay ;
- }
那么，一個(gè)函數(shù)的定義是 void Func(List<Person> nodes). 而我要傳入的參數(shù)類(lèi)型是List<Worker>，編譯器肯定是要報(bào)錯(cuò)的！怎么辦？
對(duì)于.NET來(lái)說(shuō)，有逆變和協(xié)變特性，或者我可以這么做：
- public void Test3(List<Worker>workers )
- {
- this.Func1(workers); //編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)
- this.Func1(workers.OfType<Person>());
- }
- public void Func1(IEnumerable<Person>persons )
- {
- //只是演示，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)功能
- }
對(duì)于JAVA來(lái)說(shuō)，一般的做法，是在外面加一個(gè)轉(zhuǎn)換，通過(guò)新建Person集合和foreach迭代器，利用強(qiáng)制類(lèi)型轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)ist<Person>. 這實(shí)在是太麻煩了。 利用LiNQ4J， 我們也有類(lèi)似的語(yǔ)法：
- public void Func2(List<Person> person)
- {
- //演示，不實(shí)現(xiàn)功能
- }
- public void Test3(List<Worker> workers)//1.通過(guò)最簡(jiǎn)單粗暴的循環(huán)寫(xiě)法，實(shí)現(xiàn)功能，不敢恭維。
- {
- // Func2(workers); // 此處編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò)
- 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(xiě)法
- {
- List<Person> persons = Linq4j.asEnumerable(workers)
- .ofType(Person.class).toList();
- Func2(persons);
- }
linq4j除了提供了這種顯式聲明函數(shù)的寫(xiě)法，還實(shí)現(xiàn)了以下的表達(dá)式寫(xiě)法，看起來(lái)真是高端洋氣上檔次：
- // 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(lái)很唬人，但想起來(lái)其實(shí)不難。該功能利用Expressions類(lèi)的靜態(tài)方法，提供了一系列現(xiàn)成的函數(shù)供調(diào)用，一定程度上進(jìn)一步提升了可用性。具體細(xì)節(jié)可以參照l(shuí)inq4j的源碼，此處不打算深入討論。
四. 總結(jié)
Linq4j實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)Linq的絕大多數(shù)功能，同時(shí)利用Expression類(lèi)簡(jiǎn)化了很多簡(jiǎn)單函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。使用起來(lái)還是很方便的，但我沒(méi)有時(shí)間做具體的性能測(cè)試，因此在性能上沒(méi)有發(fā)言權(quán)。但不論如何，膜拜一下作者的技術(shù)水平。如果大家有空，可以看看linq4j的源碼，一定會(huì)有很多收獲。
集合操作是應(yīng)用開(kāi)發(fā)中最普遍的開(kāi)發(fā)情形，可惜JAVA本身在該處并無(wú)太大建樹(shù)，linq4j能不能用在大型項(xiàng)目上很難說(shuō)，如果能在語(yǔ)言本身享受這種便利，那是***不過(guò)的了，.NET系同學(xué)應(yīng)該感到幸福。我們只能期待JAVA8帶來(lái)的lamda表達(dá)式新特性，能更好的解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)然這只能在2014年了。
為了方便那些不用maven的同學(xué)，附件加上linq4j的jar包下載。 注意下載后改后綴名為jar.
