Java的LINQ：Linq4j简明介绍

[hz_zfb]

　　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，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 {}

　　(2)接收T, 返回R的泛型委托：public interface Function1 {}

　　(3)接收T1，T2， 返回R的泛型委托，定义如下：

　　/** * Function with two parameters. * * @param result type * @param type of parameter 1 * @param type of parameter 2 */ public interface Function2 extends Function { 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类型。

　　//Linq4j: public void Test(ArrayList persList) { java.util.List nameStrings= Linq4j.asEnumerable(persList).where(new Predicate1() { public boolean apply(Person arg0) { return arg0.Sex; } }).select(new Function1() { public String apply(Person arg0) { return arg0.Name; } }).orderByDescending(new Function1() { 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 SelectBlackList(ArrayList persList) { final String[] blackList = { "zhang", "wang", "li" }; return Linq4j.asEnumerable(persList) .where(new Predicate1() { 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 GetBlacklist(IEnumerable 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 nodes). 而我要传入的参数类型是List，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(Listworkers ) { this.Func1(workers); //编译器会报错 this.Func1(workers.OfType()); } public void Func1(IEnumerablepersons ) { //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. 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) { //演示，不实现功能 } public void Test3(List 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 persons = new ArrayList(); for (Person person : workers) { persons.add(person); } Func2(persons); } public void Test4linq(List workers) //2.linq4j写法 { List 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 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。

[teemai]

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