在Java中应用函数式编程请小心!

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:

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:

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!

延伸阅读

以前封闭实例(enclosing instance)会出现一些问题。可以解一下可怕的双花括号反模式在前20年是怎么给Java开发者带来痛苦和磨难的。

原文链接: jaxenter 翻译: ImportNew.com - santhy
译文链接: http://www.importnew.com/17292.html
[ 转载请保留原文出处、译者和译文链接。]



相关文章

发表评论

Comment form

(*) 表示必填项

1 条评论

  1. pior 说道:

    闭包的设计不正是函数式的利器么?

    Thumb up 0 Thumb down 0

跳到底部
返回顶部