資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：本文主要介紹了中的閉包與局部套用功能，由國內管理平臺編譯呈現。譬如，認為給帶來了閉包特性就是其中之一。但是首先，我們將考慮如何利用閉包進行實現。很顯然，閉包打破了這一準則。這就是局部調用，它總是比閉包更為穩妥。
【編者按】本文作者為專注于自然語言處理多年的 Pierre-Yves Saumont，Pierre-Yves 著有30多本主講 Java 軟件開發的書籍，自2008開始供職于 Alcatel-Lucent 公司，擔任軟件研發工程師。
本文主要介紹了 Java 8 中的閉包與局部套用功能，由國內 ITOM 管理平臺 OneAPM 編譯呈現。
關于Java 8，存在著許多錯誤觀念。譬如，認為Java 8給Java帶來了閉包特性就是其中之一。這個想法是錯的，因為閉包特性從Java誕生之初就已經存在了。然而閉包是有缺陷的。盡管Java 8似乎傾向于函數式編程，我們仍應盡力避免使用Java閉包。但是，Java 8并沒有在此方面提供過多幫助。
我們知道，參數求值時間是使用方法和使用函數時的一個重大區別。在Java中，我們可以寫一個帶參數且有返回值的方法。但是，這可以被稱作函數嗎？當然不能。方法只可以通過調用進行操縱，這表示它的參數會在該方法執行前取值。這是Java中參數按值傳遞的結果。
函數則與之不同。操作函數時我們可以不計算參數，且對參數何時取值有絕對的控制權。而且，如果一個函數有多個參數，它們可以不同時取值。這一點通過局部套用就可以做到。但是首先，我們將考慮如何利用閉包進行實現。
閉包舉例對函數而言，閉包能夠在封裝的上下文中獲取內容。在函數式編程中，一個函數的結果應當僅由其參數決定。很顯然，閉包打破了這一準則。
請看Java 5/6/7中的示例：
private Integer b = 2;
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
System.out.println(calculate(list.stream(), 3).collect(toList()));
private Stream calculate(Stream stream, Integer a) {
return stream.map(new Function() {
@Override
public Integer apply(Integer t) {
return t * a + b;
}
});
}
public interface Function {
U apply(T t);
}
以上代碼將產生如下結果：
[5, 8, 11, 14, 17]
所得結果是函數 f(x) = x 3 + 2 對于列 [1, 2, 3, 4, 5]的映射。到這一步都沒什么問題。但是3和2可以用其他值替換嗎？換句話說，它難道不是函數f(x, a, b) = x a + b 對于該列的映射嗎？
是，也不是。不是的原因在于a和b都被隱性定義了final關鍵詞，因此它們在函數取值時作為常數參與計算。但是當然，它們的值也會有變動。它們的final屬性（在Java 8中隱性定義，在之前版本中則顯性定義）只是編譯器優化編譯過程的一種方式。編譯器并不在乎任何潛在的變動值。它只在乎引用有沒有發生變動，也就是說，它想要確保Integer整數對象a和b的引用不發生變化，但并不在意它們的取值。這個特性在以下代碼中可以看出：
private Integer b = 2;
private Integer getB() {
return this.b;
}
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
System.out.println(calculator.calculate(list.stream(), new Int(3)).collect(toList()));
private Streamcalculate00(Streamstream, final Int a) {
return stream.map(new Function() {
@Override
public Integer apply(Integer t) {
return t * a.value + getB();
}
});
}
private class Int {
public int value;
public Int(int value) {
this.value = value;
}
}
在這里，我們使用了可變對象a（屬于Int類，而不是不可變的Integer類），以及一個方法來獲取b。現在，我們來模擬一個有三個變量的函數，但是仍舊使用僅有一個變量的函數，同時使用閉包來代替其他兩個變量。很顯然，這是非函數性的，因為它打破了僅依賴于函數參數的準則。
結果之一是，盡管有需要，我們也不能在別的地方重用這個函數，因為它依賴于上下文而不僅僅依賴于參數。我們要復制這些代碼才能實現重用。另一個結果是，由于它需要上下文才能運行,我們也不能多帶帶進行函數測試。
那么，我們應該使用帶有三個參數的函數嗎？我們可能會認為，這不可能實現。因為具體的實現過程與三個參數何時取值相關。它們都在不同的地方取值。如果我們剛才使用的是帶有三個參數的函數，它們就必須同時取值。而映射方法只會映射帶一個參數的函數到流，不可能映射帶有三個參數的函數。因此，其余兩個參數在函數綁定時（也即傳遞給映射時）必須已經取值。解決方法是先對其余兩個參數取值。
我們也可以用閉包來實現這一功能，但是所得代碼是不可測試的，且可能存在重疊。
使用Java 8 的句法（lambdas）也無法改變這一狀況：
private Integer b = 2;
private Stream calculate(Stream stream, Integer a) {
return stream.map(t -> t * a + b);
}
我們需要的是一種在不同時間獲取三個參數的方法——Currying（局部套用，也稱柯里化函數，盡管它其實是Moses Sh?nfinkel發明的）。
使用局部閉包局部閉包就是逐一對函數參數取值，每一步都生成少一個參數的新函數。舉例來看，如果我們有如下函數：
f(x, y, z) = x * y + z
我們可以同時取參數值為2,4,5，得到以下方程：
f(3, 4, 5) = 3 * 4 + 5 = 17
我們也可以只取一個參數為3，得到以下方程：
f(3, y, z) = g(y, z) = 3 * y + z
現在，我們得到了只有兩個參數的新函數g。再對該函數進行局部套用，將4賦值給y：
g(4, z) = h(z) = 3 * 4 + z
給參數賦值的順序對計算結果并無影響。此處，我們并不是在局部相加，（如果是局部相加，我們還得考慮運算符優先級。）而是在進行對函數的局部應用。
那么，我們如何在Java中實現這種方法呢？以下是在Java5/6/7中的應用：
