-Java forEach中 Lambda Expr中的 final变量要求

本文是关于 -Java Lambda Expression在forEach方法的应用讨论。对比其他编程语言的foreach 操作(文末附带7种主要编程语言的Loop HashMap by forEach的程序片段),Java 8引入的运用 Lambda Expression方式的 forEach操作方法是最接近语言所要表达的本意,且简洁、直接。
在持续优化 -GWA2 in -Java 过程中,由于 -GWA2 多层结构设计,层间数据传递很多依赖Map/HashMap完成,经常用到这个 forEach 并碰到一些问题(引入外部变量,有条件筛选及终止等),兹记录相关探索过程如下。

通常在 -Java 中遍历一个数据集合是常见的操作场景,比如遍历数组 (-R/G2ST ):

int[] numbers = 
             {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
for (int item : numbers) {
    System.out.println("Count is: " + item);
}

再比如常规的借助 keySet遍历一个key-value结构的 Map / Hash, 哈希 (-R/k2SP ):

for (KeyType key : m.keySet()){
    System.out.println(key+", "+m.get(key));
}

-R/k2SP 列举了三种方法进行遍历key-value 的Map, 实际上根据 -R/92SS  页面上第二个回答所进行的测试,大概有十多种方法可以实现遍历一个 key-value 的Map. 这么多方法中,又以 forEach 的表达最为直接、高效,所以推荐使用 Map.forEach .

forEach 本质上是建造一个 Lambda Expression 并进行运算,其中 Map.forEach 等同的表达式也是针对  keySet的调用( -R/V2SQ )。

//- Map.forEach is equivalent to:
for (Map.Entry<K, V> entry : map.entrySet()) action.accept(entry.getKey(), entry.getValue());

//- an example
HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<String, Integer>();
hm.forEach((key, val)->{
    System.out.println(key+”, “+val);
    });

由于 Lambda Expression 是一个 enclosing scope,它与代码区块外的沟通成为问题,外部变量无法在 Lambda 内部调用,内部变量也无法在外部访问到。在这近乎隔离的运行时环境里,还留了final变量可以穿行的缝隙,如果要实现将Lambda Expr与外部变量进行数据交换,就需要在代码区块外部定义final类型变量作为数据信息载体。常见的应用有如下两个场景.

  1. 将Map/HashMap的数据遍历并加工
    例子程序:
    HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<String, Integer>();
    final HashMap<String, Integer> hm2 = new HashMap<String, Integer>();
    hm.forEach((key, val)->{
        System.out.println(key+”, “+val);
        hm2.put(key, val + 1);
        });

    借助 Lambda Expression 对 final变量的支持,可以容易地将遍历并加工后的数据中转取出做进一步的操作.
    final 变量由于无法再次出现在赋值语句的左边,也即无法对对象做再次赋值操作。但这不影响我们后续将 hm2的值进行遍历或者将其复制到另外一个非final的对象中去,如上例中的 hm.
    同样地,作为final的 hm2 无法整体被赋值,但可以对其本身进行操作,如上例中的,通过 hm2.put 将某个元素放入这个容器中。类似的还有,比如 StringBuffer 的操作。

    StringBuffer pageIdsb = new StringBuffer(“0”);
    pageList.forEach((k, v)->{
        HashMap tmphm = (HashMap)v;
        pageIdsb.append(“,”).append(tmphm.get(“id”));
        });

    public final class StringBuffer
    extends Object
    implements Serializable, CharSequence

    由 StringBuffer 类的定义(-R/V2SQ ),我们知道其是 final 类,于是在初始化后,可以在 Lambda Expr中通过 pageIdsb.append 的方式进行其值的操作与变化。

  2. 有条件过滤或推出、终止遍历
    在遍历Map/HashMap等对象集合时,有时候需要有条件的过滤或者终止,如果将外部约束条件带入?
    又如何定义内部自循环变量?
    一种可行的方式,依然是使用 final变量,然后基本变量类型,如果定义为final之后则不能被直接修改,无法满足循环体内计数的需求.
    于是就需要设计一个复合final类的变量,其成员一个负责约束条件,另外一个负责循环计数。
    HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<String, Integer>();
    final HashMap<String, Integer> hm2 = new HashMap<String, Integer>(){{
        put(“iCount”, 0);
        put(“maxCount”, 4);
        }};
    hm.forEach((key, val)->{
        int iCount = Wht.parseInt(hm2.get(“iCount”));
        int maxCount = Wht.parseInt(hm2.get(“maxCount”));
        if(iCount < maxCount){
            System.out.println(key+”, “+val);
        }
        hm2.put(“iCount”, iCount + 1);
        });

    在上面的例子程序中,我们定义了循环体内计数变量 iCount 和 满足退出条件 maxCount 每次循环时取出并做对比,每次循环时, iCount++ 。
    上面例子程序中的 Wht.parseInt 是 -GWA2 的基础设施类,可以在 -GWA2@Github (-R/h2SO )下载到.
    上面例子程序中的hm2 的声明实例中,通过构造方法并以一个匿名类完成了两个 put操作。关于匿名类 Anonymous Class,参考 -Java 文档(-R/i2SP ), 在 -GWA2 in -Java 里也有不少应用。
     

-Java 中引入的 forEach 操作,尽管是以 Lambda Expression为载体的一个 Consumer / BiConsumer对象,运行在一个 enclosing scope,依靠可以外部 final 变量这个渠道,可以提供媲美其他编程语言一样的 foreach 效果,对增加程序可读性、可维护性有一定的帮助,已有的评测 forEach也表现出不错的性能,值得更多地应用。

 

-GWA2 是”通用网络应用架构( General Web Application Architeture )”,基于 -GWA2 可以轻便构建各种网络应用程序,
包括复杂的在线购物商城、 旅游交易平台、社群或者社交网站和新闻资讯网站等,
也包括各种企事业单位网上门户,在线交互及服务作业系统等.
还可以包括为NativeApp做服务器端支持, 甚至是WebApp的全部.
-GWA2 是为数不多的支持跨开发语言的应用框架,目前支持 -Java, -PHP, -Perl, -Aspx and -Python .

-GWA2 is a “General Web Application Architecture” and based on -GWA2 developers can easily build a variety of network applications,
including complex online shopping malls, travel trading platforms, community or social networking sites and news information sites, etc.
Also the applications include various online portals of enterprises and institutions, online interaction and service operations systems.
Moreover it contains server-side support for NativeApp, or even all of the WebApp.
-GWA2 is one of the web frameworks which provide cross-language support for -Java, -PHP, -Perl, -Aspx and -Python at present.

-GWA2 is E.A.S.Y 
Easy Along, Swift Yield
轻松启动, 快速产出.


(1) Loop HashMap in PHP ****

$hm = array(“a”=>1, “b”=>2, “c”=>3);
foreach($hm as $key=>$val){
    print “key:$key , val:$val\n”;
}

(2) Loop HashMap in Perl ***

my %hm = (“a”=>1, “b”=>2, “c”=>3);
foreach my $key (keys %hm){
    my $val = $hm{$key};
    print “key:$key , val:$val\n”;
}

(3) Loop HashMap in Swift *****

let hm = [“a”:1, “b”:2, “c”:3];
for (key, val) in hm {
    print(“key:\(key) , val:\(val)\n”);
}

(4) Loop HashMap in Python ***

hm = {“a”:1, “b”:2, “c”:3};
for key in hm:
    print(“key:{} , val:{}”.format(key, hm[key]));

(5) Loop HashMap in C++ *

std::map<std::string, std::int> hm {
    {“a”, 1},
    {“b”, 1},
    {“c”, 3}
};
for(const auto& key : hm){
    std::cout << “key:” << key.first
        << ” , val:” << key.second
        << “\n”;
}

(6) Loop HashMap in JavaScript ***

var hm = {“a”:1, “b”:2, “c”:3};
for (var key in hm){
    console.log(“key:”+key+” , val:”+hm[key]);
};

(7) Loop HashMap in Java ***

HashMap<String, Integer> hm = new HashMap<String, Integer>(){{
    put(“a”, 1″);
    put(“b”, 2);
    put(“c”, 3);
}};
hm.forEach((key, val)->{
    System.out.println(key+”, “+val);
    });

 

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