摘要：是在嘗試讓擁有跟類似的語法。在中使用，需要顯示得將集合轉(zhuǎn)成的步驟，而在中則免去了這樣的步驟。中的語句只能針對常量起作用，而使用模式匹配則可以對另一個函數(shù)的返回結(jié)果起作用，功能非常搶到。

Hystrix是Netflix開源的限流、熔斷降級組件，去年發(fā)現(xiàn)Hystrix已經(jīng)不再更新了，而在github主頁上將我引導(dǎo)到了另一個替代項目——resilience4j，這個項目是基于Java 8開發(fā)的，并且只使用了vavr庫，也就是我們今天要介紹的主角。

既然要談vavr，那么先要談為什么要使用vavr，vavr是為了增強(qiáng)Java的函數(shù)式編程體驗的，那么這里先介紹下Java中的函數(shù)式編程。

Java 8引入了函數(shù)式編程范式，思路是：將函數(shù)作為其他函數(shù)的參數(shù)傳遞，其實在Java 8之前，Java也支持類似的功能，但是需要使用接口實現(xiàn)多態(tài)，或者使用匿名類實現(xiàn)。不管是接口還是匿名類，都有很多模板代碼，因此Java 8引入了Lambda表達(dá)式，正式支持函數(shù)式編程。

比方說，我們要實現(xiàn)一個比較器來比較兩個對象的大小，在Java 8之前，只能使用下面的代碼：

Compartor byWeight = new Comparator() {
  public int compare(Apple a1, Apple a2) {
    return a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());
  }
}

上面的代碼使用Lambda表達(dá)式可以寫成下面這樣（IDEA會提示你做代碼的簡化）：

Comparator byWeight = (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

關(guān)于Lambda表達(dá)式，你需要掌握的知識點(diǎn)有：

Lambda表達(dá)式可以理解為是一種匿名函數(shù)：它沒有名稱，但是又參數(shù)列表、函數(shù)主體、返回類型，可能還有一個可以拋出的異常列表；

函數(shù)式接口就是僅僅聲明了一個抽象方法的接口；

@FunctionalInterface注解對于函數(shù)式接口的作用，類似于@Override對于被重寫的方法——不是必須的，但是用了有助于提升代碼的可讀性，因此如果你在開發(fā)中自己定義函數(shù)式接口，最好也使用這個注解修飾；

Java 8自帶一些常用的函數(shù)式接口，放在java.util.function包里，包括Predicate、Function、Supplier、Consumer和BinaryOperator等等；

受限于 Java 標(biāo)準(zhǔn)庫的通用性要求和二進(jìn)制文件大小，Java 標(biāo)準(zhǔn)庫對函數(shù)式編程的 API 支持相對比較有限。函數(shù)的聲明只提供了 Function 和 BiFunction 兩種，流上所支持的操作的數(shù)量也較少?；谶@些原因，你也許需要vavr
來幫助你更好得使用Java 8進(jìn)行函數(shù)式開發(fā)。

vavr是在嘗試讓Java擁有跟Scala類似的語法。vavr提供了不可變的集合框架；更好的函數(shù)式編程特性；元組。

Vavr實現(xiàn)了一套新的Java集合框架來匹配函數(shù)式編程范式，vavr提供的集合都是不可變的。在Java中使用Stream，需要顯示得將集合轉(zhuǎn)成steam的步驟，而在vavr中則免去了這樣的步驟。

vavr的List是不可變的鏈表，在該鏈表對象上的操作都會生成一個新的鏈表對象。

使用Java 8的代碼：

Arrays.asList(1, 2, 3).stream().reduce((i, j) -> i + j);

IntStream.of(1, 2, 3).sum();

使用vavr實現(xiàn)相同的功能，則更加直接：

//io.vavr.collection.List
List.of(1, 2, 3).sum();

vavr的Stream是惰性鏈表，元素只有在必要的時候才會參與計算，因此大部分操作都可以在常量時間內(nèi)完成。

Java 8提供了接受一個參數(shù)的函數(shù)式接口Function和接受兩個參數(shù)的函數(shù)式接口BiFunction，vavr則提供了最多可以接受8個參數(shù)的函數(shù)式接口：Function0、Function1、Function2、Function3、Function4……Function8。

vavr還提供了更多函數(shù)式編程的特性：

組合（Composition）

在數(shù)學(xué)上，函數(shù)組合可以用兩個函數(shù)形成第三個函數(shù)，例如函數(shù)f:X->Y和函數(shù)g:Y->Z可以組合成h:g(f(x))，表示X->Z。這里看個組合的例子：

public class VavrFunctionExample {

    @Test
    public void testCompose() {
        //使用andThen
        Function1 plusOne = a -> a + 1;
        Function1 multiplyByTwo = a -> a * 2;
        Function1 add1AndMultiplyBy2 = plusOne.andThen(multiplyByTwo);
        Assert.assertEquals(6, add1AndMultiplyBy2.apply(2).intValue());

        //使用compose
        Function1 add1AndMultiplyBy2WithCompose = multiplyByTwo.compose(plusOne);
        Assert.assertEquals(6, add1AndMultiplyBy2WithCompose.apply(2).intValue());
    }
}

Lifting

你是不是常常寫這種代碼：調(diào)用一個函數(shù)，判斷它的返回值是否符合需求，或者需要catch所有異常以防異常情況，甚至是catch(Throwable t)。Lifting特性就是為了解決這個問題而存在的，可以在內(nèi)部處理異常情況，并將異常轉(zhuǎn)換成一個特殊的結(jié)果None，這樣函數(shù)外部就可以用統(tǒng)一的模式去處理函數(shù)結(jié)果。舉個例子：

public class VavrFunctionExample {
    @Test
    public void testLifting() {
        Function2 divide = (a, b) -> a / b;
        Function2> safeDivide = Function2.lift(divide);

        // = None
        Option i1 = safeDivide.apply(1, 0);
        Assert.assertEquals("None", i1.toString());

        // = Some(2)
        Option i2 = safeDivide.apply(4, 2);
        Assert.assertEquals(2, i2.get().intValue());
    }
}

柯里化方法（Curring）

柯里化(Currying)指的是將原來接受多個參數(shù)的函數(shù)變成新的接受一個參數(shù)的函數(shù)的過程。對于Java來說，可以方便得提供默認(rèn)值方法，這里看個例子：

public class VavrFunctionExample {
    @Test
    public void testCurried() {
        Function2 sum = (a, b) -> a + b;
        Function1 add2 = sum.curried().apply(2);

        Assert.assertEquals(6, add2.apply(4).intValue());
    }
}

記憶化方法（Memorization）

這是一種緩存，某個方法只需要執(zhí)行一次，后面都會返回第一次的結(jié)果；但是在實際應(yīng)用中用到的地方應(yīng)該不多。

public class VavrFunctionExample {
    @Test
    public void testMemorize() {
        Function0 hashCache =
            Function0.of(Math::random).memoized();

        double randomValue1 = hashCache.apply();
        double randomValue2 = hashCache.apply();

        Assert.assertTrue(randomValue1 == randomValue1);
    }
}

模式匹配是函數(shù)式編程語言中的概念，目前Java中還不支持這個特性，使用vavr可以用Java寫模式匹配的代碼。Java中的switch...case語句只能針對常量起作用，而使用模式匹配則可以對另一個函數(shù)的返回結(jié)果起作用，功能非常搶到。下面的例子分別給出了使用if、switch...case、模式匹配三個語法實現(xiàn)同樣功能的例子，可以看出，模式匹配有助于減少代碼行數(shù)。

import org.junit.Test;

import static io.vavr.API.$;
import static io.vavr.API.Case;
import static io.vavr.API.Match;
import static org.junit.Assert.assertEquals;

public class VavrPatternExample {

    @Test
    public void whenIfWorksAsMatcher_thenCorrect() {
        int input = 3;
        String output;
        if (input == 0) {
            output = "zero";
        }
        if (input == 1) {
            output = "one";
        }
        if (input == 2) {
            output = "two";
        }
        if (input == 3) {
            output = "three";
        } else {
            output = "unknown";
        }

        assertEquals("three", output);
    }

    @Test
    public void whenSwitchWorksAsMatcher_thenCorrect() {
        int input = 2;
        String output;
        switch (input) {
            case 0:
                output = "zero";
                break;
            case 1:
                output = "one";
                break;
            case 2:
                output = "two";
                break;
            case 3:
                output = "three";
                break;
            default:
                output = "unknown";
                break;
        }

        assertEquals("two", output);
    }

    @Test
    public void whenMatchworks_thenCorrect() {
        int input = 2;
        String output = Match(input).of(
            Case($(1), "one"),
            Case($(2), "two"),
            Case($(3), "three"),
            Case($(), "?"));

        assertEquals("two", output);
    }
}

《Java 8實戰(zhàn)》

https://github.com/resilience4j/resilience4j

https://www.baeldung.com/vavr

https://www.vavr.io/vavr-docs/

本號專注于后端技術(shù)、JVM問題排查和優(yōu)化、Java面試題、個人成長和自我管理等主題，為讀者提供一線開發(fā)者的工作和成長經(jīng)驗，期待你能在這里有所收獲。