Question

我正在使用Java 8并尝试编写纯功能代码。在我的最新项目中，我需要逐步浏览图像中的每个像素，并对每个像素执行一些计算。我提出的代码是这样的：

IntStream
        .range(0, newImage.getWidth())
        .forEach(i -> IntStream
                .range(0, newImage.getHeight())
                .forEach(n -> {
                    inspectPixel(i, n, newImage);
                })
        );

然而，命令式版本是这样的：

for (int i = 0; i < newImage.getWidth(); i++){
    for (int n = 0; n < newImage.getHeight(); n++){
        inspectPixel(i, n, newImage);
    }
}

也许这只是因为我太习惯于命令式编程，但后者似乎比前者更具可读性。其中一件事情正在发生：

我的代码错了，我是不是错了？如果是这样，应该代码是什么样的？你如何在功能上遍历任何二维数据结构，而不仅仅是图像？
这实际上是Java 8功能方案中程序的最佳版本，这种情况对于函数式编程来说很糟糕。

Answer 1

那是因为IntStream并非专门针对迭代像素。冗长是对流的力量的牺牲。虽然功能齐全，但它的目的并不符合您的需求。

你总是可以创建自己的界面来处理凌乱的工作：

class PixelScanner {
    public static void scan(BufferedImage image, PixelInspector inspector) {
        int[] pixels = ((DataBufferInt) image.getRaster().getDataBuffer()).getData();
        for(int y = 0; y < image.getHeight(); y++) {
            for(int x = 0; x < image.getWidth(); x++) {
                int pixel = pixels[x + y * image.getWidth()];
                inspector.inspect(pixel);
            }
        }
    }
}

interface PixelInspector {
    void inspect(int pixel);
}

然后您可以将其用作：

PixelScanner.scan(image, pixel -> {
    // inspect pixel
});

甚至可以添加更多参数进行检查，例如像素所在的（x，y）位置。您甚至可以包装每个像素以将更多关于它的数据传递给检查器。我还建议使scan非静态并使用PixelScanner对象。功能编程很有用，但OOP肯定有它的聚光灯时刻，两者都应该有效使用。

Answer 2

你的代码是错误的，错误的我的意思是根本错误，而不是风格。但是，这是编码风格不好的结果。你应该给变量有意义的名字。 i和n等名称不适合实际持有x和y坐标的变量。如果你给他们命名为x和y，你会立即注意到这个问题，我想：

IntStream
        .range(0, newImage.getWidth())
        .forEach(x -> IntStream
                .range(x, newImage.getHeight())
                .forEach(y -> {
                    inspectPixel(x, y, newImage);
                })
        );

显然，range(x, newImage.getHeight())不能正确......

也就是说，嵌套forEach调用确实通常是对命令式代码进行转换的标志，如果找不到更好的解决方案，那么这些代码很可能仍然是必要的。

由于您希望单独处理像素，您可以使用flatMap生成坐标流，但是您需要一种类型来将这些作为结果流的元素保存，例如

IntStream.range(0, newImage.getWidth()).boxed()
    .flatMap(x -> IntStream.range(0, newImage.getHeight()).mapToObj(y -> new Point(x, y)))
    .forEach(point -> inspectPixel(point.x, point.y, newImage));

这里，我们在点实例中保持坐标。不幸的是，我们必须在此处设置x坐标，因为IntStream不提供flatMapToObj操作。

如果对象创建困扰您，您可以使用压缩long替换点实例，这也允许将x值作为原始数据类型进行处理，但当然，它不会不会增加可读性：

LongStream.range(0, newImage.getWidth())
    .flatMap(x -> IntStream.range(0, newImage.getHeight()).mapToLong(y -> (long)x<<32|y))
    .forEach(point -> inspectPixel((int)(point>>>32), (int)point, newImage));

当然，如果您只对像素数据感兴趣并且x和y值只是为了帮助您访问它们，那么您可以首先在像素上流式传输像素：

Arrays.stream(newImage.getRGB(0, 0, newImage.getWidth(), newImage.getHeight(),
                              null, 0, newImage.getWidth()))
      .forEach(argb -> inspectPixel(argb)));

在功能上穿越图像的惯用方法

2 个答案: