Java 8中Lambda表达式的副作用

Question

请看下面的代码片段。

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
List<String> copyList = new ArrayList<String>(); 
Consumer<String> consumer = s->copyList.add(s);
list.stream().forEach(consumer);

由于我们正在使用lambda表达式，根据函数式编程（纯函数）的规定，它应该仅计算输入并提供相应的输出。

但在此示例中，它尝试将元素添加到列表中，而该列表既不是输入也不是在lambda作用域内声明的。

这是一种好的做法吗？会导致任何副作用吗？

- Anoop Deshpande

---

最后几行可以重构为 list.stream().forEach(copyList::add);。 - Glains

forEach从来都不是纯函数，因为如果没有副作用，它就无法对流执行任何操作。这适用于Scheme中的for-each，JS中的Array.forEach等。 - Sylwester

Answer 1

如果forEach没有副作用，那么它就毫无用处，因为它没有返回值。因此，每当你使用forEach时，都应该期望发生副作用。因此，你的示例没有任何问题。

一个Consumer<String>可以打印String，或将其插入到某个数据库中，或将其写入某个输出文件中，或将其存储在某个Collection中（如您的示例中），等等...

从Stream Javadoc中得知：

流管道由源（可以是数组、集合、生成器函数、I/O通道等）、零个或多个中间操作（将流转换为另一个流，例如Stream.filter(Predicate)）和终端操作（产生结果或副作用，例如Stream.count()或Stream.forEach(Consumer)）组成。

此外，如果查看Consumer的Javadoc，可以看到它被期望有副作用：

java.util.function.Consumer 表示接受单个输入参数并且没有返回结果的操作。与大多数其他功能接口不同，Consumer预计通过副作用进行操作。

我想这意味着Java的Stream和函数式接口并不仅仅是为了“纯”函数式编程而设计的。

- Eran

---

通常情况下，就定义而言，"Consumer"旨在产生副作用。 - shmosel

Answer 2

对于forEach甚至stream().forEach，它非常简单。 您的示例运行良好。 但请注意，如果您使用其他流方法，则可能会遇到一些意外情况：例如，以下代码不会打印任何内容。

List<String> lst = Arrays.asList("a", "b", "c");

lst.stream().map(
 s -> {
   System.out.println(s);
   return "-";
 });

在这种情况下，流的作用更像是一个构建器，它准备了一个过程但尚未执行。只有在调用collect、count或find...方法时，Lambda表达式才会被执行。通过查看map方法的返回类型，可以轻松地发现这一点，而该返回类型本身又是一个Stream。

话虽如此，针对您的特定示例，我认为有更简单的替代方案。

List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");

// this is the base pattern for transforming one list to another.
// the map applies a transformation.
List<String> copyList1 = list.stream().map(e -> e).collect(Collectors.toList());

// if it's a 1-to-1 mapping, then you don't really need the map.
List<String> copyList2 = list.stream().collect(Collectors.toList());

// in essence, you could of course just clone the list without streaming.
List<String> copyList3 = new ArrayList<>(list);

- bvdb