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java的LINQ :Linq4j简明介绍

来源:FerventDesert 发布时间:2013-11-21 阅读次数:
  开发JAVA一段时间,面临的一大问题就是集合操作,习惯了LINQ的简洁语法,对JAVA的集合操作实在是无甚好感,只能通过C系的循环实现筛选等操作,由于没有延迟执行特性,内存占用实在不敢恭维。因此便在网上找到了linq4j, 一个针对JAVA的linq移植版本。下面的文章,就会对这一工具进行简要的介绍。

  一. 安装

     该项目的Github地址是:https://github.com/julianhyde/linq4j. 显然是一个个人项目,向作者致敬。      它并没有部署在标准的maven库里,因此需要手动编译生成。使用标准命令行: git clone git://github.com/julianhyde/linq4j.git linq4j #git克隆到linq4j目录下 mvn compile #编译 mvn test #测试 mvn jar:jar #生成jar包      使用了maven以后,工作效率大大提升,.当然NET下也有类似的工具nuget.

  二. Linq4j的扩展功能

     由于JAVA目前还没有匿名函数和扩展函数,而且内置的标准迭代器接口Iterator功能偏弱。 因此Linq4j增加了一个一系列泛型接口和函数:      1.  新迭代器接口: Enumerable<T>,它扩展了Iterator的功能   2.  一组类似“委托”性质的函数:          (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,定义如下: /** * 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); }   当然,内置的函数不止这些,还有一系列非泛型的委托,包括返回bool型的Predicate函数。由于篇幅限制,此处不一一介绍。   3. 一系列Expressions,具体使用下面有介绍。

    三. 使用方法

     该库实现了大部分LINQ的功能,其中包括了筛选器,排序器,分组器,类型转换等功能。下面我们以一个实例来介绍它。       先定义一个实体: public class Person { public int Age; public String Name; public boolean Sex; }       我们的基本任务,是将一个Person集合中,所有性别为男(true)的名字取出来,并按照string的默认降序排列。最后得到的应该是List<String>类型。 //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(); }       这段代码的风格和C#的很像,由于接口Enumerable可以拼接,因此通过简单的Where,Select和orderByDescending即可实现。但由于LINQ没有匿名函数,不得不在函数中加入函数,看起来实在是让人头疼。另外,由于没有扩展函数,需要在方法前使用Linq4j的静态方法。   该功能利用标准Linq实现如下: var userNames = from d in persons where d.Sex orderby d.Name descending select d.Name;      在.NET中,我们可以使用闭包,例如在筛选函数的实现中,访问到外部的数据。但我们可以看如下的例子:      该函数的基本逻辑是找到personList中名字在黑名单里的人。套了两个Linq4j, 但是,注意blacklist数组的final关键字, 如果没有该关键字会报错,JAVA没有闭包,因此blacklist数组就不应该修改,这个语法糖到底是不是利大于弊,还需要读者讨论。 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(); }      该功能使用标准Linq实现如下: 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(); }      最后讨论一下集合类型转换,例如类Worker继承实现了Person接口. public class Worker : Person { public string Commpay ; }      那么,一个函数的定义是  void Func(List<Person> nodes). 而我要传入的参数类型是List<Worker>,编译器肯定是要报错的!怎么办?      对于.NET来说,有逆变和协变特性,或者我可以这么做: public void Test3(List<Worker>workers ) { this.Func1(workers); //编译器会报错 this.Func1(workers.OfType<Person>()); } public void Func1(IEnumerable<Person>persons ) { //只是演示,没有实现功能 }     对于JAVA来说,一般的做法,是在外面加一个转换,通过新建Person集合和foreach迭代器,利用强制类型转换将其转变为List<Person>. 这实在是太麻烦了。 利用LiNQ4J, 我们也有类似的语法: public void Func2(List<Person> person) { //演示,不实现功能 } public void Test3(List<Worker> workers)//1.通过最简单粗暴的循环写法,实现功能,不敢恭维。 { // Func2(workers); // 此处编译器会报错 List<Person> persons = new ArrayList<Linq4jTest.Person>(); for (Person person : workers) { persons.add(person); } Func2(persons); } public void Test4linq(List<Worker> workers) //2.linq4j写法 { List<Person> persons = Linq4j.asEnumerable(workers) .ofType(Person.class).toList(); Func2(persons); }     linq4j除了提供了这种显式声明函数的写法,还实现了以下的表达式写法,看起来真是高端洋气上档次: // 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));      看起来很唬人,但想起来其实不难。该功能利用Expressions类的静态方法,提供了一系列现成的函数供调用,一定程度上进一步提升了可用性。具体细节可以参照linq4j的源码,此处不打算深入讨论。

      四. 总结

        Linq4j实现了标准Linq的绝大多数功能,同时利用Expression类简化了很多简单函数的实现。使用起来还是很方便的,但我没有时间做具体的性能测试,因此在性能上没有发言权。但不论如何,膜拜一下作者的技术水平。如果大家有空,可以看看linq4j的源码,一定会有很多收获。         集合操作是应用开发中最普遍的开发情形,可惜JAVA本身在该处并无太大建树,linq4j能不能用在大型项目上很难说,如果能在语言本身享受这种便利,那是最好不过的了,.NET系同学应该感到幸福。我们只能期待JAVA8带来的lamda表达式新特性,能更好的解决这个问题,当然这只能在2014年了。         为了方便那些不用maven的同学,附件加上linq4j的jar包下载。 注意下载后改后缀名为jar.
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