Android 开发者如何函数式编程（三）

原文地址：Functional Programming for Android Developers — Part 3
原文作者：Anup Cowkur
译文出自：掘金翻译计划
本文永久链接：github.com/xitu/gold-m…
译者：miguoer
校对者：shi-xiaopeng Cielsk

在上一章，我们学习了不可变性和并发。在这一章，我们将学习高阶函数和闭包。

如果你还没有阅读过第一部分和第二部分，可以点击这里阅读：

高阶函数

高阶函数是可以接受将函数作为输入参数，也可以接受将函数作为输出结果的一类函数。很酷吧？

但是为什么有人想要那样做呢？

让我们看一个例子。假设我想压缩一堆文件。我想用两种压缩格式来做 — ZIP 或者 RAR 格式。如果用传统的 Java 来实现，通常会使用策略模式。

首先，创建一个定义策略的接口：

public interface CompressionStrategy {
    void compress(List<File> files);
}

然后，像以下代码一样实现两种策略：

public class ZipCompressionStrategy implements CompressionStrategy {
    @Override public void compress(List<File> files) {
        // Do ZIP stuff
    }
}
public class RarCompressionStrategy implements CompressionStrategy {
    @Override public void compress(List<File> files) {
        // Do RAR stuff
    }
}

在运行时，我们就可以使用任意一种策略：

public CompressionStrategy decideStrategy(Strategy strategy) {
    switch (strategy) {
        case ZIP:
            return new ZipCompressionStrategy();
        case RAR:
            return new RarCompressionStrategy();
    }
}

使用这种方式有一堆的代码和需要遵循的格式。

其实我们所要做的只是根据不同的变量实现两种不同的业务逻辑。由于业务逻辑不能在 Java 中独立存在，所以必须用类和接口去修饰。

如果能够直接传递业务逻辑，那不是很好吗？也就是说，如果可以把函数当作变量来处理，那么能否像传递变量和数据一样轻松地传递业务逻辑？

这正是高阶函数的功能！

现在，从高阶函数的角度来看这同一个例子。这里我要使用 Kotlin ，因为 Java 8 的 lambdas 表达式仍然包含了我们想要避免的一些创建函数接口的方式。

fun compress(files: List<File>, applyStrategy: (List<File>) -> CompressedFiles){
    applyStrategy(files)
}

compress 方法接受两个参数 —— 一个文件列表和一个类型为 List<File> -> CompressedFiles 的 applyStrategy 函数。也就是说，它是一个函数，它接受一个文件列表并返回 CompressedFiles。

现在，我们调用 compress 时，传入的参数可以是任意接收文件列表并返回压缩文件的函数。：

compress(fileList, {files -> // ZIP it})
compress(fileList, {files -> // RAR it})

这样代码看起来干净多了。

所以高阶函数允许我们传递逻辑并将代码当作数据处理。

闭包

闭包是可以捕捉其环境的函数。让我们通过一个例子来理解这个概念。假设给一个 view 设置了一个 click listener，在其方法内部想要打印一些值：

int x = 5;

view.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
    @Override public void onClick(View v) {
        System.out.println(x);
    }
});

Java 里面不允许我们这样做，因为 x 不是 final 的。在 Java 里 x 必须声明为 final，由于 click listener 可能在任意时间执行, 当它执行时 x 可能已经不存在或者值已经被改变，所以在 Java 里 x 必须声明为 final。Java 强制我们把这个变量声明为 final，实际上是为了把它设置成不可变的。

一旦它是不可变的，Java 就知道不管 click listener 什么时候执行，x 都等于 5。这样的系统并不完美，因为 x 可以指向一个列表，尽管列表的引用是不可变的，其中的值却可以被修改.

Java 没有一个机制可以让函数去捕捉和响应超过它作用域的变量。Java 函数不能捕捉或者涵盖到它们环境的变化。

让我们尝试在 Kotlin 中做相同的事。我们甚至不需要匿名内部类，因为在 Kotlin 中函数是「一等公民」：

var x = 5

view.setOnClickListener { println(x) }

这在 Kotlin 中是完全有效的。Kotlin 中的函数都是闭包。他们可以跟踪和响应其环境中的更新。

第一次触发 click listener 时, 会打印 5。如果我们改变 x 的值比如令 x = 9，再次触发 click listener ，这次会打印9。

我们能利用闭包做什么？

闭包有很多非常好的用例。无论何时，只要你想让业务逻辑响应环境中的状态变化，那就可以使用闭包。

假设你在一个按钮上设置了点击 listener, 点击按钮会弹出对话框向用户显示一组消息。如果没有闭包，则每次消息更改时都必须使用新的消息列表并且初始化新的 listener。

有了闭包，你可以在某个地方存储消息列表并把列表的引用传递给 listener，就像我们上面做的一样，这个 listener 就会一直展示最新的消息。

**闭包也可以用来彻底替换对象。**这种用法经常出现在函数式编程语言的编程实践中，在那里你可能需要用到一些 OOP（面向对象编程）的编程方法，但是所使用的语言并不支持。

我们来看个例子：

class Dog {
    private var weight: Int = 10

    fun eat(food: Int) {
        weight += food
    }

    fun workout(intensity: Int) {
        weight -= intensity
    }

}

我有一条狗在喂食时体重增加，运动时体重减轻。我们能用闭包来描述相同的行为吗？

fun main(args: Array<String>) {
   dog(Action.feed)(5)
}
val dog = { action: Action ->
    var weight: Int = 10
when (action) {
        Action.feed -> { food: Int -> weight += food; println(weight) }
        Action.workout -> { intensity: Int -> weight -= intensity; println(weight) }
    }
}
enum class Action {
    feed, workout
}

dog 函数接受一个 Action 参数，这个 action 要么是给狗喂食，要么是让它去运动。当在 main 中调用 dog(Action.feed)(5)，结果将是 15 。 dog 函数接受了一个 feed 动作，并返回了另外一个真正去给狗喂食的函数。如果把 5 传递给这个返回的函数，它将把狗狗的体重增加到 10 + 5 = 15 并打印出来。