Funktionen und Vorteile von Groovy gegenüber Java

Groovy ist eine dynamische Sprache, die für die JVM entwickelt wurde. Es lässt sich nahtlos in Java-Code und -Bibliotheken integrieren, baut auf den Stärken von Java auf und fügt Funktionen hinzu, die von Sprachen wie Python und Ruby inspiriert sind.
Im Gegensatz zu unabhängigen Programmiersprachen wie C, C oder Python basiert Groovy auf Java. In Java eingeführte neue Funktionen werden auch in Groovy übernommen. Das Hauptziel von Groovy besteht darin, sich wiederholende Aufgaben und Boilerplate-Code zu reduzieren, was es zu einer hervorragenden Wahl für die Skripterstellung auf der JVM macht.

Unterschiede zwischen Java

Java ist für seine robusten Funktionen bekannt und wird oft als komplexe und schwergewichtige Programmiersprache angesehen. Im Gegensatz dazu bietet Groovy einen schlankeren Ansatz für die Java-Entwicklung. Als JVM-basierte Sprache mit statischen und dynamischen Typisierungsfunktionen vereinfacht Groovy viele Aspekte der Codierung.

Java-Entwickler finden Groovy in der Regel leicht zu erlernen, sodass sie ihre Fähigkeiten schnell verbessern und die Funktionalität von Java erweitern können. Ein bemerkenswerter Vorteil von Groovy ist sein Ruf, Unit-Tests zu vereinfachen.

Betrachten Sie das folgende Programm und lassen Sie uns den Unterschied in der Ausgabe von Java und Groovy interpretieren.

int method(String arg) {
    return 1;
}
int method(Object arg) {
    return 2;
}
Object o = "Object"; 
int result = method(o);

Die obige Methode liefert unterschiedliche Ausgaben in Java und Groovy.

Ausgabe

Java-Ausgabe : 2
Groovy-Ausgabe : 1

Dies geschieht, weil,
In Java wird die Methodenüberladung zur Kompilierungszeit basierend auf dem Typ der Argumente zur Kompilierungszeit aufgelöst.
Bei der Groovy-Methode erfolgt die Auflösung jedoch zur Laufzeit.

Die anderen bemerkenswerten Unterschiede zwischen Java und Groovy sind:

Standardimporte:
Groovy bietet eine Reihe von Standardimporten für häufig verwendete Pakete, die den Code vereinfachen und den Bedarf an expliziten Importanweisungen reduzieren können. Groovy importiert beispielsweise automatisch Klassen aus Paketen wie java.util, java.io und groovy.lang und anderen. Im Gegensatz dazu erfordert Java, dass alle notwendigen Importe explizit angegeben werden.

Schließungen

Abschlüsse sind unabhängige Codeblöcke, die Parameter akzeptieren und Code ausführen können. Sie können einmal geschrieben und später verwendet werden. Im Gegensatz zu Standardmethoden oder -funktionen können Abschlüsse Variablen aus ihrem umgebenden Kontext erfassen und verwenden. Obwohl es technisch gesehen keinen großen Unterschied zwischen Objekten und Abschlüssen gibt, verbessern Abschlüsse die Lesbarkeit und Flexibilität des Codes erheblich.

Schließungen aufrufen

In groovy können Abschlüsse auf zwei Arten aufgerufen werden.

• Kann wie eine reguläre Funktion aufgerufen werden.
• Verwendung der .call()-Methode von Closure.

def sumTwoNums = {
    a,b -> 
    println "Adding ${a} and ${b}"
    return a+b
}

println sumTwoNums(2,4)
println sumTwoNums.call(5,2)

Ausgabe

6

def updateCounter = {
    def counter = 0
    return {
        return counter = counter + 1;
    }
}

def updateCounterFunc = updateCounter.call()

println updateCounterFunc()
println updateCounterFunc()

Ausgabe

1
2

Im obigen Programm definiert der updateCounter einen lokalen Variablenzähler und gibt einen weiteren Abschluss zurück. Der zurückgegebene Abschluss hat aufgrund der Art und Weise, wie Abschlüsse ihren umgebenden Kontext erfassen, Zugriff auf die Zählervariable, was später in diesem Blog erläutert wird.

Wenn updateCounter.call() ausgeführt wird, initialisiert es den Zähler auf 0 und gibt einen neuen Abschluss zurück, der den Zähler bei jedem Aufruf um 1 erhöht.

Merkmale von Verschlüssen

Um Abschlüsse in Groovy vollständig zu verstehen, müssen wir verstehen, was das ist und welchen Besitzer ein Abschluss hat.

Das

In groovy bezieht sich dieses Schlüsselwort auf die einschließende Klasse. Wenn wir beispielsweise innerhalb eines Abschlusses darauf zugreifen, der in einer Klasse vorhanden ist, beispielsweise „User“, dann verweist dies auf die User-Klasse.

Wenn wir dies innerhalb eines Abschlusses verwenden, der in einem anderen Abschluss verschachtelt ist und beide Abschlüsse innerhalb einer Klasse vorhanden sind, dann bezieht sich dies auf die nächste äußere Klasse.

Eigentümer

Der Besitzer eines Abschlusses ähnelt diesem, aber das Schlüsselwort „besitzer“ bezieht sich auf das umschließende Objekt oder den Abschluss eines Abschlusses.

Sehen wir uns ein Beispiel an, um den Eigentümer und die Funktionsweise einer Schließung klar zu verstehen.

class Example{
    def outerClosure = {
        def innerClosure = {
            println "Inner closure ---> $this"
        }
        innerClosure()
        println "Outer closure ---> $this"
    }

    def printCurrentObject(){
        println "Current object ---> $this"
    }
}

Example example = new Example()

example.outerClosure.call()

example.printCurrentObject()

Ausgabe

Innenverschluss ---> Beispiel@6e57e95e
Äußerer Verschluss ---> Beispiel@6e57e95e
Aktuelles Objekt ---> Beispiel@6e57e95e

In den oben genannten verschachtelten Abschlüssen werden verschachtelte Abschlüsse deklariert, auch wenn mehrere Abschlussebenen beteiligt sind, verweist der Verweis auf das aktuelle Objekt (dies) immer noch auf die äußere Klasseninstanz. Dies ermöglicht den Zugriff auf die Eigenschaften und Methoden der umschließenden Klasse aus jedem verschachtelten Abschluss heraus.

class Example{
    def outerClosure = {
        def innerClosure = {
            println "Inner closure owner ---> " + getOwner()
        }
        innerClosure()
        println "Outer closure owner ---> " + getOwner()
    }

    def printThis(){
        println "Current object ---> $this"
    }
}

Example example = new Example()

example.outerClosure.call()

example.printThis()

Ausgabe

Innerer Verschlussbesitzer ---> Beispiel$_closure1@410954b
Eigentümer des äußeren Verschlusses ---> Beispiel@46cc127b
Aktuelles Objekt ---> Beispiel@46cc127b

Inner Closure Owner:
The innerClosure is enclosed within the outerClosure, so getOwner() in the innerClosure returns the outerClosure.

Outer Closure Owner:
The outerClosure itself is enclosed within the instance of the Example class. Therefore, getOwner() in the outerClosure returns the Example class instance

Delegation

In Groovy, delegation is a mechanism that allows an object to pass on method calls to another object (known as the delegate). This concept is particularly useful when working with closures. Groovy provides the delegate property in closures to allow you to specify another object that will handle method calls not defined within the closure.

The below is an example of how delegation works in groovy

class ServiceLogger{
    def log(message){
        println "Service: $message"
    }
}

class DatabaseLogger{
    def log(message){
        println "Database: $message"
    }
}

def logMessage = {
    log(it)
}

logMessage.delegate = new ServiceLogger()     -> 1

logMessage("User created successfully")

logMessage.delegate = new DatabaseLogger()

logMessage("User fetched from DB successfully")

Output

Service: User created successfully
Database: User fetched from DB successfully

In the above example, there are two classes ServiceLogger and DatabaseLogger and a closure named logMessage.

First we are assigning the ServiceLogger as a delegate for the closure. So when the closure logMessage is called then the delegate's (log) function is invoked. Later when we change the delegate of the closure to DatabaseLogger the log method present inside the DatabaseLogger is invoked.

Let's see another example to understand delegation in detail.

class MediaPlayer{
    def fileName
    def play = { "Playing ${fileName}" }
}

class VideoPlayer{
    def fileName
}

MediaPlayer mediaPlayer = new MediaPlayer(fileName:"theme-music.mp3")
VideoPlayer videoPlayer = new VideoPlayer(fileName:"trailer.mp4")

println mediaPlayer.play()

mediaPlayer.play.delegate = videoPlayer

println mediaPlayer.play()

Initially, when mediaPlayer.play() is called, it uses the fileNamefrom the MediaPlayer instance, resulting in the output: Playing theme-music.mp3. Even after changing the delegate of the closure to VideoPlayer, the play closure still prints the MediaPlayer file name. This behaviour is due to the default delegation strategy in Groovy closures. To understand this, let's explore the different delegation strategies in Groovy closures.

Delegation Strategy

In Groovy, the delegation strategy defines how a closure resolves method calls or property references that are not explicitly defined within the closure itself.

Groovy provides several delegation strategies that dictate how a closure resolves calls to methods or properties:

Closure.OWNER_FIRST (default): The closure first tries to resolve the call in the owner, then the delegate.
Closure.DELEGATE_FIRST: The closure first looks for the method/property in the delegate, and if not found, it checks in the owner.
Closure.OWNER_ONLY: The closure only looks for method/property in the owner and ignores the delegate.
Closure.DELEGATE_ONLY: The closure only resolves method/property in the delegate and ignores the owner.

So in the above program though we have changed the delegate of the closure while executing the closure will use its owner's methods or properties. Here the owner of the closure play is MediaPlayer.

class MediaPlayer{
    def fileName
    def play = { "Playing ${fileName}" }
}

class VideoPlayer{
    def fileName
}

MediaPlayer mediaPlayer = new MediaPlayer(fileName:"theme-music.mp3")
VideoPlayer videoPlayer = new VideoPlayer(fileName:"trailer.mp4")

println mediaPlayer.play()

mediaPlayer.play.resolveStrategy = Closure.DELEGATE_FIRST
mediaPlayer.play.delegate = videoPlayer

println mediaPlayer.play()

Output

Playing theme-music.mp3
Playing trailer.mp4

Here we have changed the resolution strategy of the closure to DELEGATE_FIRST, now the closure uses the delegate's methods and properties.

Another advantage of using Closures is lazy evaluation of strings. Here is an example

def name = "Walter"
def greetingMsg = "Welcome! ${name}"

name = "White"

println greetingMsg

Output

Welcome! Walter

def name = "Walter"
def greetingMsg = "Welcome! ${->name}"

name = "White"

println greetingMsg

Output

Welcome! White

In the first script, the GString ${name} is evaluated when greetingMsg is defined, capturing the value of name at that moment, which is "Walter".

In the second script, the GString ${->name} uses a closure. The closure is evaluated at the moment of printing, not when greetingMsg is defined. Since name has changed to "White" by the time the closure is executed, it reflects the updated value.

Currying in Groovy

Currying in Groovy is a technique that allows you to create a new closure by pre-filling some of the parameters of an existing closure. This effectively reduces the number of arguments needed to call the new closure, making it a convenient way to create specialized functions from a general one.

def getUsers = { groupId, role, status ->
    // Simulate fetching users from a database or API
    println "Fetching users from group ${groupId} with role ${role} and status ${status}"
}

def getHRUsers = getUsers.curry("HR")

getHRUsers("Admin", "Active")
getHRUsers("Viewer", "Inactive")

def getActiveUsers = getUsers.rcurry("ACTIVE")

getActiveUsers("Development", "Tester")

def getAllDevelopers = getUsers.ncurry(1, "Developer")

getAllDevelopers("IT", "Active")
getAllDevelopers("Marketing", "Suspended")

Output

Fetching users from group HR with role Admin and status Active
Fetching users from group HR with role Viewer and status Inactive
Fetching users from group Development with role Tester and status ACTIVE
Fetching users from group IT with role Developer and status Active
Fetching users from group Marketing with role Developer and status Suspended

In Groovy, there are three currying methods used to partially apply parameters to closures:

curry(): Fixes the leftmost parameters of a closure.

Example: closure.curry(value1) fixes value1 for the first parameter.
rcurry(): Fixes the rightmost parameters of a closure.

Example: closure.rcurry(valueN) fixes valueN for the last parameter.
ncurry(): Fixes parameters at a specific index in the closure.

Example: closure.ncurry(index, value) fixes the parameter at the given index.
These methods simplify repeated calls by pre-filling some arguments, improving code readability and maintainability.

Metaprogramming

In simple terms metaprogramming refers to writing code that can create, modify, generate and analyze other programs.It accepts other codes as its data and do some operations with it.

A best example for metaprogamming is the eval function in JavaScript, which accepts a string of JavaScript code and executes it.

Metaprograms are frequently used in everyday applications. For instance, integrated development environments (IDEs) like Visual Studio Code and IntelliJ IDEA use metaprogramming techniques to analyze code for syntax or compile-time errors even before the code is executed. The IDEs essentially act as programs that process and check the user's code for errors before runtime.

Metaprogramming in Groovy

Groovy supports two types of metaprogramming:

Runtime Metaprogramming:

Runtime metaprogramming in Groovy allows us to modify or extend the behaviour of classes and objects dynamically at runtime.

In Groovy, the invokeMethod() is a special method available in Groovy objects that is triggered when an undefined method is called on an object. By overriding invokeMethod(), we can customize how undefined method calls are handled.

Additionally, Groovy provides getProperty() and setProperty() methods. These methods intercept operations related to getting or setting properties in a class, allowing you to implement custom logic, such as validation, before retrieving or modifying property values.

class User{
    def name
    def age
    def email

    void setProperty(String name, Object value){
        if (value == null){
            value = ""
        }
        this.@"$name" = value.toString()
    }

    void print(){
        println "Name : ${name}, age : ${age}, email : ${email}"
    }
}

User user = new User()

user.name = "arun"
user.age = 2
user.email = null

user.print()

Output

Name : arun, age : 2, email :

Command Chains

Command chains in Groovy offer a concise and expressive way to call methods without using parentheses or dots (.) between method calls. This feature can make your code more readable, especially when you want to write more fluid and natural-looking expressions.

A command chain lets you call methods as if you were writing a sentence. Let’s look at an example:

class Car {
    def start() {
        println "Car started"
        return this
    }

    def drive() {
        println "Driving"
        return this
    }

    def stop() {
        println "Car stopped"
        return this
    }
}

def car = new Car()
car start drive stop

Output

Car started
Driving
Car stopped

In the above example, car start drive stop demonstrates a command chain where methods are called in sequence. Each method returns this, allowing the next method in the chain to be called on the same Car object.

In this blog, we explored various features of Groovy, from its metaprogramming capabilities and dynamic method handling to expressive features like command chains and delegation strategies. Groovy's ability to enhance code readability and flexibility through dynamic behaviour makes it a powerful tool for developers. By understanding and leveraging these features, you can write more intuitive and maintainable code.

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