[筆記] Effective Java #42 Lambda 優先於匿名類

Effective Java 3rd 簡體中文版筆記 #42 Lambda 優先於匿名類
將只有單個方法需要實作的介面 (interface) 或是抽象類 (abstract class) 稱作函數類型 (function type)，上述的實作者稱作函數對象 (function object)，生成函數對象的方式大多是匿名類 (Anonymous class)，詳見 [#24]。以 Collections.sort 程式碼為例，CustomComparator 以匿名類方式傳入 sort。

// Anonymous class
Collections.sort(words, new CustomComparator() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return Integer.compare(s1.length(), s2.length());
    }
});

匿名類在 OOP 的設計模式中，屬於策略模式 (strategy pattern)，Comparator 表示一種抽象策略 (abstract strategy)，而匿名類則是具體策略 (concrete strategy)。在 Java 8 提出一個想法，讓這種只有一個抽象方法需要實作的介面，擁有特殊對待，它們也被稱作函數介面 (functional interface)，Java 允許使用 Lambda 表示式來取代匿名類。
在 Lambda 表示式中，沒有包含任何的類型，編譯器會自行推導。以下面程式碼為例，若是 words 使用 List 而非 List<String>，那麼就會產生編譯錯誤。接著再進一步使用 Comparator 構造方法 (construction method) 來簡化，List 支援 sort 方法，就直接使用 words 來調用。

// Lambda
Collections.sort(words, (s1, s2) -> Integer.compare(s1.length(), s2.length()));
// more simply
Collections.sort(words, Comparator.comparingInt(String::length));
words.sort(Comparator.comparingInt(String::length));

在 enum 中定義抽象方法，讓不同的 Operation 各自實作 apply。

public enum Operation {
    PLUS("+")  {
        public double apply(double x, double y) { return x + y; }
    },
    MINUS("-") {
        public double apply(double x, double y) { return x - y; }
    };
    
    private final String symbol;
    Operation(String symbol) { this.symbol = symbol; }
    public abstract double apply(double x, double y);
}

當函數介面出現後，想像成將 apply 方法以 Lambda 方式傳入 enum constructor 中，這時需要找一個 @FunctionalInterface，它定義的抽象方法為傳入兩個 double 參數，回傳結果一 double，DoubleBinaryOperator 完全符合以上條件，程式碼改寫如下。

@FunctionalInterface
public interface DoubleBinaryOperator {
    double applyAsDouble(double left, double right);
}

public enum Operation {
    PLUS("+", (x, y) -> x + y),
    MINUS("-", (x, y) -> x - y);

    private final String symbol;
    private final DoubleBinaryOperator op;
    Operation(String symbol, DoubleBinaryOperator op) {
        this.symbol = symbol;
        this.op = op;
    }
    public double apply(double x, double y) {
        return op.applyAsDouble(x, y);
    }
}

Lambda 沒有方法名稱也沒有文件，並不適用於全部情況，Lambda 表示式以一至三行較理想，太長或難以閱讀的 Lambda 還不如完整的方法，仍然有些工作是 Lambda 無法完成的，需要使用匿名類來完成。

• Lambda 限於函數介面，若要生成抽象類，應使用匿名類。
• 匿名類才可以實作擁有多個抽象方法的介面或抽象類。
• Lambda 無法引用自身，this 在 Lambda 內是指外圍類，在匿名類就是指匿名類本身。

Lambda 及匿名類會增加序列化及反序列化的困難度，盡可能不要序列化它們。

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