Функциональное программирование в Java

Сейчас появляются новые модные языки использующие парадигму функционального программирования. Тем не менее, в обычной Java
можно использовать функции для описания поведения объектов. Причём делать это можно полностью в рамках синтаксиса Java.

Я опубликовал Java-библиотеку позволяющую связывать (binding) объекты через функции (см. https://code.google.com/p/tee-binding/ )

Описание классов

public class It‹E›
— основной класс, содержит ссылку на объект любого типа и обновляет все связи при изменении значений в одном из экземпляров. Пример

    It‹String› a1 = new It‹String›().value("A");
    It‹String› a2 = new It‹String›().value("B");
    System.out.println("a1: "+a1.value()+", a2: "+a2.value());
    a1.bind(a2);
    System.out.println("a1: "+a1.value()+", a2: "+a2.value());
    a1.value("C");
    System.out.println("a1: "+a1.value()+", a2: "+a2.value());
    a2.value("D");
    System.out.println("a1: "+a1.value()+", a2: "+a2.value());

результат:

a1: A, a2: B
a1: B, a2: B
a1: C, a2: C
a1: D, a2: D

Класссы Number, Note, Toggle являются производными класса It для хранения значений конкретного типа (соответственно для Double, String и Boolean) и содержат методы задания связывания с использованием функций. Пример:

    Numeric c = new Numeric().value(0);
    Numeric f = c.multiply(9.0).divide(5.0).plus(32.0);
    System.out.println("f: " + f.value() + ", c: " + c.value());
    System.out.println("/let f = 100 ");
    f.value(100);
    System.out.println("f: " + f.value() + ", c: " + c.value());    
    System.out.println("/let c = 100 ");
    c.value(100);
    System.out.println("f: " + f.value() + ", c: " + c.value());

результат:

f: 32.0, c: 0.0
/let f = 100 
f: 100.0, c: 37.77777777777778
/let c = 100 
f: 212.0, c: 100.0

как видно, это функция конвертации температуры из шкалы Цельсия в шкалу Фаренгейта (F' = C' * 9 / 5 + 32). Из определения переменной
Numeric f = c.multiply(9.0).divide(5.0).plus(32.0);

это вполне очевидно. Также можно отметить что связывание через функцию является двунаправленным.

Примечание: псевдооператоры функции вычисляются последовательно без учёта приориетета операций.

Для более сложных случаев можно использовать класс Fork. Он позволяет использовать в связывании условия, пример:

    System.out.println("/n = -10");
    Numeric n = new Numeric().value(-10);
    Note r = new Note().bind(new Fork‹String›()
            .condition(new Toggle().less(n, -5))
            .then("Frost")
            .otherwise(new Fork‹String›()
                .condition(new Toggle().less(n, +15))
                .then("Cold")
                .otherwise(new Fork‹String›()
                    .condition(new Toggle().less(n, +30))
                    .then("Warm")
                    .otherwise("Hot")
                    )));
    System.out.println(r.value());
    System.out.println("/let n = +10");
    n.value(10);
    System.out.println(r.value());
    System.out.println("/let n = +20");
    n.value(20);
    System.out.println(r.value());
    System.out.println("/let n = +40");
    n.value(40);
    System.out.println(r.value());

результат:

/n = -10
Frost
/let n = +10
Cold
/let n = +20
Warm
/let n = +40
Hot

Запись условия вполне наглядна, в зависимости от значения переменной n, в переменную r заносится текст Frost, Cold, Warm или Hot.

Применение библиотеки

К сожалению, связывание и функции нельзя использовать непосредственно. Рассмотрим модификации необходимые для применения связывания в Swing:

class BindableLabel extends JLabel {
    private Note bindableValue = new Note().value("").afterChange(new Task() {
        @Override public void job() {
            if (bindableValue != null) {
            setText(bindableValue.value());
            }
        }
    });
    public Note bindableValue() {
        return bindableValue;
    }
    public BindableLabel() {
        super();
    }
}

это класс расширяющий стандартный JLabel. Он позволяет обновлять связывать текст надписи с переменно имеющий тип Note.
Для редактируемых Swing-компонентов также придётся добавить ChangeListener. Пример определения поведения компонентов из формы на скриншоте:

    void bindComponents() {
        Numeric celsius = new Numeric().value(0);
        Numeric fahrenheit = celsius.multiply(9.0).divide(5.0).plus(32.0);
        fahrenheitSlider.bindableValue().bind(fahrenheit);
        fahrenheitSpinner.bindableValue().bind(fahrenheit);
        celsiusSlider.bindableValue().bind(celsius);
        celsiusSpinner.bindableValue().bind(celsius);

— как видно, это занимает всего несколько строк и при редактировании любого значения в форме (или перемещения ползунка слайдера) остальные компоненты мгновенно обновляют своё состояние.