Java 函数式编程梳理

Java 函数式编程梳理攻略

什么是函数式编程？

函数式编程是一种编程范式，它将计算视为函数的求值。函数式编程强调使用不可变的值和函数，避免使用可变的状态和副作用。

Java 函数式编程的特性

Java 8 是Java中引入函数式编程的版本，通过Java语言的Lambda表达式支持了函数式编程。Java 8中最显著的函数式编程特性如下：

1. Lambda表达式
2. 函数式接口
3. 方法引用
4. 流处理

Lambda表达式

Lambda表达式是一种匿名函数，可以在程序中传递和使用。Lambda表达式基本语法如下：

(parameters) -> expression

例如，下面的Lambda表达式将两个参数相加：

(int a, int b) -> a + b

示例1

下面示例代码演示使用Lambda表达式排序数组中的元素：

int[] numbers = { 2, 4, 1, 3, 5 };
Arrays.sort(numbers, (a, b) -> a - b);

这里使用实现Comparator接口的Lambda表达式作为排序的依据。

函数式接口

函数式接口是只定义了一个抽象方法的接口，函数式接口可以用Lambda表达式进行实例化。Java标准库中提供了许多函数式接口，例如：

• Function：接受一个参数并返回一个结果
• Predicate：接受一个参数并返回一个布尔值
• Consumer：接受一个参数并不返回结果

示例2

下面示例代码演示使用Predicate接口根据条件过滤集合中的元素：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Lucy", "Jack");
Predicate<String> filter = name -> name.length() == 3;
List<String> filteredNames = names.stream().filter(filter).collect(Collectors.toList());

这里使用实现Predicate接口的Lambda表达式作为集合元素的过滤条件。

方法引用

方法引用是一种使用Lambda表达式调用方法的简写方式。在Lambda表达式中，我们可以引用特定类或特定对象的方法，来代替Lambda表达式。Java中提供了4种方法引用的方式分别是：

• 静态方法引用
• 实例方法引用
• 构造方法引用
• 引用类型方法引用

示例3

下面示例代码演示使用静态方法引用将字符串转换成整数类型：

List<String> numbers = Arrays.asList("1", "2", "3", "4");
List<Integer> result = numbers.stream().map(Integer::parseInt).collect(Collectors.toList());

这里将map方法所接受的Lambda表达式 Integer::parseInt 替换成静态方法引用方式。

流处理

Stream是Java 8中新增的函数式处理集合的API，可以便捷地处理集合中的元素，包括过滤，排序，转换等操作。Stream的基本操作分为两种：

• 中间操作：产生一个新的流
• 终止操作：对流进行汇总

示例4

下面示例代码演示使用Stream的filter操作过滤集合中的元素：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Lucy", "Jack");
List<String> result = names.stream().filter(name -> name.length() == 3).collect(Collectors.toList());

这里使用Stream的filter操作作为集合元素的过滤条件，产生一个新的流。最终结合collect操作汇总结果。