如何使用延迟求值优化 Java 函数性能？

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延迟求值技术在 Java 中使用 Supplier 接口实现，可将计算推迟到需要时执行，以提供以下性能优化：避免不必要的计算；并行化计算；缓存计算结果。

如何使用延迟求值优化 Java 函数性能

简介

延迟求值是计算机科学中一种常见的优化技术，它将计算推迟到需要时才执行，从而改善性能。在 Java 中，我们可以使用 Supplier 接口实现延迟求值。

延迟求值的概念

传统上，Java 函数在调用时立即执行。然而，使用延迟求值，函数实际上只返回一个延迟计算的结果的容器。只有在显式调用延迟计算容器的 get() 方法时，它才会真正计算结果。

// 立即计算
int result = calculate();

// 延迟计算
Supplier<Integer> supplier = () -> calculate();

性能优化

延迟求值提供以下性能优化：

• 避免不必要的计算。如果在函数调用期间不需要结果，则可以完全避免计算。
• 并行化计算。由于延迟计算容器是线程安全的，我们可以并行计算多个结果。
• 缓存计算结果。我们可以将计算结果缓存在延迟计算容器中，以避免重复计算。

实战案例

考虑一个需要大量计算才能生成数据的函数：

public static List<Integer> heavyComputation() {
    // 执行大量计算
    return List.of(1, 2, 3, 4, 5);
}

我们可以使用延迟求值来优化此函数：

public static Supplier<List<Integer>> heavyComputationSupplier() {
    return () -> heavyComputation();
}

现在，只有在显式调用 get() 方法时，此函数才会实际计算结果：

Supplier<List<Integer>> supplier = heavyComputationSupplier();
if (需要结果) {
    supplier.get();
}

结论

延迟求值是一种简单的技术，可以通过推迟计算来优化 Java 函数的性能。通过使用 Supplier 接口，我们可以在需要时才执行计算，并享受并行化和缓存计算结果等好处。

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