Поддерживает ли Java каррирование?

Мне было интересно, есть ли способ вытащить это на Java. Я думаю, что это невозможно без встроенной поддержки замыканий.

Java 8 (выпущена 18 марта 2014 г.) поддерживает каррирование. Пример кода Java, опубликованный в ответе missingfaktor, можно переписать как:

import java.util.function.*;
import static java.lang.System.out;

// Tested with JDK 1.8.0-ea-b75
public class CurryingAndPartialFunctionApplication
{
   public static void main(String[] args)
   {
      IntBinaryOperator simpleAdd = (a, b) -> a + b;
      IntFunction<IntUnaryOperator> curriedAdd = a -> b -> a + b;

      // Demonstrating simple add:
      out.println(simpleAdd.applyAsInt(4, 5));

      // Demonstrating curried add:
      out.println(curriedAdd.apply(4).applyAsInt(5));

      // Curried version lets you perform partial application:
      IntUnaryOperator adder5 = curriedAdd.apply(5);
      out.println(adder5.applyAsInt(4));
      out.println(adder5.applyAsInt(6));
   }
}

... что очень приятно. Лично я не вижу причин использовать альтернативный язык JVM, такой как Scala или Clojure, с доступной Java 8. Они, конечно, предоставляют другие языковые функции, но этого недостаточно, чтобы оправдать стоимость перехода и более слабую поддержку IDE / инструментов / библиотек, IMO.

Каррирование и частичное применение в Java абсолютно возможно, но количество необходимого кода, вероятно, вас отпугнет.

Код для демонстрации каррирования и частичного применения на Java:

interface Function1<A, B> {
  public B apply(final A a);
}

interface Function2<A, B, C> {
  public C apply(final A a, final B b);
}

class Main {
  public static Function2<Integer, Integer, Integer> simpleAdd = 
    new Function2<Integer, Integer, Integer>() {
      public Integer apply(final Integer a, final Integer b) {
        return a + b;
      }
    };  

  public static Function1<Integer, Function1<Integer, Integer>> curriedAdd = 
    new Function1<Integer, Function1<Integer, Integer>>() {
      public Function1<Integer, Integer> apply(final Integer a) {
        return new Function1<Integer, Integer>() {
          public Integer apply(final Integer b) {
            return a + b;
          }
        };
      }
    };

  public static void main(String[] args) {
    // Demonstrating simple `add`
    System.out.println(simpleAdd.apply(4, 5));

    // Demonstrating curried `add`
    System.out.println(curriedAdd.apply(4).apply(5));

    // Curried version lets you perform partial application 
    // as demonstrated below.
    Function1<Integer, Integer> adder5 = curriedAdd.apply(5);
    System.out.println(adder5.apply(4));
    System.out.println(adder5.apply(6));
  }
}

FWIW - это эквивалент Haskell приведенного выше кода Java:

simpleAdd :: (Int, Int) -> Int
simpleAdd (a, b) = a + b

curriedAdd :: Int -> Int -> Int
curriedAdd a b = a + b

main = do
  -- Demonstrating simpleAdd
  print $ simpleAdd (5, 4)

  -- Demonstrating curriedAdd
  print $ curriedAdd 5 4

  -- Demostrating partial application
  let adder5 = curriedAdd 5 in do
    print $ adder5 6
    print $ adder5 9

Существует множество вариантов каррирования с помощью Java 8. Типы функций Javaslang и jOOλ оба предлагают каррирование из коробки (я думаю, что это было упущением в JDK), а модуль Cyclops Functions имеет набор статических методов для каррирования функций JDK. и ссылки на методы. Например

  Curry.curry4(this::four).apply(3).apply(2).apply("three").apply("4");

  public String four(Integer a,Integer b,String name,String postfix){
    return name + (a*b) + postfix;
 }

«Каррирование» также доступно для потребителей. Например, чтобы вернуть метод с 3 параметрами и 2 из уже примененных, мы делаем что-то похожее на это

 return CurryConsumer.curryC3(this::methodForSideEffects).apply(2).apply(2);

Javadoc

РЕДАКТИРОВАТЬ : Начиная с 2014 года и Java 8, функциональное программирование на Java теперь не только возможно, но и не уродливо (осмелюсь сказать, красиво). См., Например , ответ Роджерио .

Старый ответ:

Java - не лучший выбор, если вы собираетесь использовать методы функционального программирования. Как писал missingfaktor, вам придется написать довольно большой объем кода, чтобы добиться того, чего вы хотите.

С другой стороны, вы не ограничены Java на JVM - вы можете использовать Scala или Clojure, которые являются функциональными языками (Scala, по сути, является функциональным и объектно-ориентированным).

Каррирование требует возврата функции . Это невозможно с java (без указателей на функции), но мы можем определить и вернуть тип, содержащий метод функции:

public interface Function<X,Z> {  // intention: f(X) -> Z
   public Z f(X x);
}

Теперь давайте сделаем простое деление. Нам понадобится разделитель :

// f(X) -> Z
public class Divider implements Function<Double, Double> {
  private double divisor;
  public Divider(double divisor) {this.divisor = divisor;}

  @Override
  public Double f(Double x) {
    return x/divisor;
  }
}

и DivideFunction :

// f(x) -> g
public class DivideFunction implements Function<Double, Function<Double, Double>> {
  @Override
  public function<Double, Double> f(Double x) {
    return new Divider(x);
  }

Теперь мы можем сделать карри-деление:

DivideFunction divide = new DivideFunction();
double result = divide.f(2.).f(1.);  // calculates f(1,2) = 0.5

Что ж, Scala , Clojure или Haskell (или любой другой функциональный язык программирования ...) определенно являются языками, которые можно использовать для каррирования и других функциональных приемов.

При этом, безусловно, можно каррировать с помощью Java без огромного количества шаблонов, которого можно было бы ожидать (ну, хотя необходимость явно указывать типы очень больно - просто взгляните на curriedпример ;-)).

Тесты сильфонные витрина как, выделкиFunction3 в Function1 => Function1 => Function1:

@Test
public void shouldCurryFunction() throws Exception {
  // given
  Function3<Integer, Integer, Integer, Integer> func = (a, b, c) -> a + b + c;

  // when
  Function<Integer, Function<Integer, Function<Integer, Integer>>> cur = curried(func);

  // then
  Function<Integer, Function<Integer, Integer>> step1 = cur.apply(1);
  Function<Integer, Integer> step2 = step1.apply(2);
  Integer result = step2.apply(3);

  assertThat(result).isEqualTo(6);
}

а также частичное применение , хотя в этом примере это не совсем безопасно:

@Test
public void shouldCurryOneArgument() throws Exception {
  // given
  Function3<Integer, Integer, Integer, Integer> adding = (a, b, c) -> a + b + c;

  // when
  Function2<Integer, Integer, Integer> curried = applyPartial(adding, _, _, put(1));

  // then
  Integer got = curried.apply(0, 0);
  assertThat(got).isEqualTo(1);
}

Это взято из Proof Of Concept, которое я только что реализовал ради развлечения перед JavaOne завтра через час, «потому что мне было скучно» ;-) Код доступен здесь: https://github.com/ktoso/jcurry

Общая идея может быть относительно легко расширена до FunctionN => FunctionM, хотя «настоящая безопасность типов» остается проблемой для примера приложения partia, а для примера каррирования потребуется чертовски много стандартного кода в jcurry , но это выполнимо.

В общем, это выполнимо, но в Scala это из коробки ;-)

Можно эмулировать каррирование с помощью Java 7 MethodHandles: http://www.tutorials.de/threads/java-7-currying-mit-methodhandles.392397/

import java.lang.invoke.MethodHandle;
import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.lang.invoke.MethodType;

public class MethodHandleCurryingExample {
    public static void main(String[] args) throws Throwable {
        MethodHandles.Lookup lookup = MethodHandles.lookup();
        MethodHandle sum = lookup.findStatic(Integer.class, "sum", MethodType.methodType(int.class, new Class[]{int.class, int.class}));
        //Currying
        MethodHandle plus1 = MethodHandles.insertArguments(sum,0,1);
        int result = (int) plus1.invokeExact(2);
        System.out.println(result); // Output: 3
    }
}

Да, посмотрите сами пример кода:

import java.util.function.Function;

public class Currying {

    private static Function<Integer, Function<Integer,Integer>> curriedAdd = a -> b -> a+b ;

    public static void main(String[] args) {

        //see partial application of parameters
        Function<Integer,Integer> curried = curriedAdd.apply(5);
        //This partial applied function can be later used as
        System.out.println("ans of curried add by partial application: "+ curried.apply(6));
        // ans is 11

        //JS example of curriedAdd(1)(3)
        System.out.println("ans of curried add: "+ curriedAdd.apply(1).apply(3));
        // ans is 4

    }

}

Это простой пример, в котором curriedAdd является каррированной функцией, которая возвращает другую функцию, и это можно использовать для частичного применения параметров, хранящихся в curried, который сам по себе является функцией. Теперь это применяется полностью, когда мы печатаем это на экране.

Более того, позже вы увидите, как его можно использовать в стиле JS как

curriedAdd.apply(1).apply(2) //in Java
//is equivalent to 
curriedAdd(1)(2) // in JS

Еще один взгляд на возможности Java 8:

BiFunction<Integer, Integer, Integer> add = (x, y) -> x + y;

Function<Integer, Integer> increment = y -> add.apply(1, y);
assert increment.apply(5) == 6;

Вы также можете определить вспомогательные методы, подобные этому:

static <A1, A2, R> Function<A2, R> curry(BiFunction<A1, A2, R> f, A1 a1) {
    return a2 -> f.apply(a1, a2);
}

Что дает вам, возможно, более читаемый синтаксис:

Function<Integer, Integer> increment = curry(add, 1);
assert increment.apply(5) == 6;

Карринг метода всегда возможен в Java, но он не поддерживает его стандартным способом. Попытка добиться этого сложна и делает код нечитаемым. Java не подходит для этого.

Другой выбор здесь для Java 6+

abstract class CurFun<Out> {

    private Out result;
    private boolean ready = false;

    public boolean isReady() {
        return ready;
    }

    public Out getResult() {
        return result;
    }

    protected void setResult(Out result) {
        if (isReady()) {
            return;
        }

        ready = true;
        this.result = result;
    }

    protected CurFun<Out> getReadyCurFun() {
        final Out finalResult = getResult();
        return new CurFun<Out>() {
            @Override
            public boolean isReady() {
                return true;
            }
            @Override
            protected CurFun<Out> apply(Object value) {
                return getReadyCurFun();
            }
            @Override
            public Out getResult() {
                return finalResult;
            }
        };
    }

    protected abstract CurFun<Out> apply(final Object value);
}

тогда вы можете добиться каррирования таким образом

CurFun<String> curFun = new CurFun<String>() {
    @Override
    protected CurFun<String> apply(final Object value1) {
        return new CurFun<String>() {
            @Override
            protected CurFun<String> apply(final Object value2) {
                return new CurFun<String>() {
                    @Override
                    protected CurFun<String> apply(Object value3) {
                        setResult(String.format("%s%s%s", value1, value2, value3));
//                        return null;
                        return getReadyCurFun();
                    }
                };
            }
        };
    }
};

CurFun<String> recur = curFun.apply("1");
CurFun<String> next = recur;
int i = 2;
while(next != null && (! next.isReady())) {
    recur = next;
    next = recur.apply(""+i);
    i++;
}

// The result would be "123"
String result = recur.getResult();

Хотя вы можете выполнять каррирование в Java, это некрасиво (потому что не поддерживается). В Java проще и быстрее использовать простые циклы и простые выражения. Если вы опубликуете пример использования каррирования, мы можем предложить альтернативы, которые делают то же самое.

Это библиотека для каррирования и частичного применения на Java:

https://github.com/Ahmed-Adel-Ismail/J-Curry

Он также поддерживает деструктуризацию Tuples и Map.Entry в параметры метода, например, передачу Map.Entry методу, который принимает 2 параметра, поэтому Entry.getKey () перейдет к первому параметру, а Entry.getValue () пойдет по второму параметру

Подробнее в файле README

Преимущество использования каррирования в Java 8 заключается в том, что он позволяет вам определять функции высокого порядка, а затем передавать функцию первого порядка и аргументы функции в цепочке элегантным образом.

Вот пример исчисления, производной функции.

1. Давайте определим приближение производной функции как (f (x + h) -f (x)) / h . Это будет функция высокого порядка
2. Давайте вычислим производную двух различных функций, 1 / x , и стандартизованного гауссовского распределения.

    package math;

    import static java.lang.Math.*;
    import java.util.Optional;
    import java.util.function.*;

    public class UnivarDerivative
    {
      interface Approximation extends Function<Function<Double,Double>, 
      Function<Double,UnaryOperator<Double>>> {}
      public static void main(String[] args)
      {
        Approximation derivative = f->h->x->(f.apply(x+h)-f.apply(x))/h;
        double h=0.00001f;
        Optional<Double> d1=Optional.of(derivative.apply(x->1/x).apply(h).apply(1.0)); 
        Optional<Double> d2=Optional.of(
        derivative.apply(x->(1/sqrt(2*PI))*exp(-0.5*pow(x,2))).apply(h).apply(-0.00001));
        d1.ifPresent(System.out::println); //prints -0.9999900000988401
        d2.ifPresent(System.out::println); //prints 1.994710003159016E-6
      }
    }

Да, я согласен с @ Jérôme, curring в Java 8 не поддерживается стандартным образом, как в Scala или других языках функционального программирования.

public final class Currying {
  private static final Function<String, Consumer<String>> MAILER = (String ipAddress) -> (String message) -> {
    System.out.println(message + ":" + ipAddress );
  };
  //Currying
  private static final Consumer<String> LOCAL_MAILER =  MAILER.apply("127.0.0.1");

  public static void main(String[] args) {
      MAILER.apply("127.1.1.2").accept("Hello !!!!");
      LOCAL_MAILER.accept("Hello");
  }
}

Хотя все остальные ответы сосредоточены на конкретных примерах, я все же хотел предоставить общее решение для превращения двоичных функций в каррированные.

private static <A, B, C> Function<A, Function<B, C>> Curry(BiFunction<A, B, C> f) {
    return a -> b -> f.apply(a, b);
}