深入浅出讲解Java8函数式编程深入浅出讲解Java8函数式编程

什么是函数式编程
Java8内置了一些常用的方法接口FunctionalInterface

用的比较多的函数接口

总结

什么是函数式编程

函数式编程就是一种抽象程度很高的编程范式，纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量，因此，任意一个函数，只要输入是确定的，输出就是确定的，这种纯函数我们称之为没有副作用。而允许使用变量的程序设计语言，由于函数内部的变量状态不确定，同样的输入，可能得到不同的输出，因此，这种函数是有副作用的。函数式编程的一个特点就是，允许把函数本身作为参数传入另一个函数，还允许返回一个函数！函数式编程最早是数学家阿隆佐·邱奇研究的一套函数变换逻辑，又称Lambda Calculus（λ-Calculus），所以也经常把函数式编程称为Lambda计算。

Java8内置了一些常用的方法接口FunctionalInterface 这种接口只定义了一个抽象方法，并且用@FunctionalInterface注解标记，如Predicate,Consumer,Function,Supplier,Comparator等等，这些都属于java.util.function包中

@FunctionalInterfacepublic interface Predicate {boolean test(T t); }@FunctionalInterfacepublic interface Consumer {void accept(T t); }// 省略不贴了

他们的特点是定义了函数的入参以及返回值，当使用时传入满足函数接口定义的表达式，即可通过编译器检查,下面会介绍函数接口和对应的4种使用方式
通过一个示例来看看使用函数式和不使用的区别，需求是要有一个函数，传入一个List，筛选出单数的项，另一个则筛选出双数的项，先看看不使用函数式的写法

// 筛选出单数的方法public static List filterSingular(List list) {List result = new ArrayList<>(); for (Integer item : list) {if (item % 2 != 0) {result.add(item); }}return result; }// 筛选出双数的方法public static List filterEven(List list) {List result = new ArrayList<>(); for (Integer item : list) {if (item % 2 == 0) {result.add(item); }}return result; }

定义方法后调用，预期效果输出[1,3,5,7]和[2,4,5]

List targetList = new ArrayList() {{this.add(1); this.add(2); this.add(3); this.add(4); this.add(5); this.add(6); this.add(7); }}; List singularList = filterSingular(targetList); List evenList = filterEven(targetList); System.out.println(singularList); System.out.println(evenList);

但其实这两个筛选函数，唯一区别只是判断条件的不同，这时候就可以将这个条件抽象成一个函数接口去编写，Predicate接口的test定义文章开头就有，传入一个泛型类型，返回一个boolean,改写下filter的代码

public static List filter(List list,Predicate predicate) {List result = new ArrayList<>(); for (Integer item : list) {if (predicate.test(item)) {result.add(item); }}return result; }

将函数改造成了除了传入目前List外，还要传入一个实现了Predicate接口的实例对象，只需要传入满足函数定义入参和出参，就能通过编译，下面介绍4种这个函数的使用方式

使用传统的匿名内部类，在java8之前只能这么操作

List singularList = filter(targetList, new Predicate() {@Overridepublic boolean test(Integer integer) {return integer % 2 != 0; }}); System.out.println(singularList);

使用lambda表达式格式如下()->{},()的是方法列表，->{}是方法体，由于目前只有一个参数，并且参数类型是可以推断出来的，所以类型和()可以不写，方法体只有一句，{}也可以不写，不推荐在方法体中写过长的代码，应保证可读性

List singularList2 = filter(targetList, integer -> integer % 2 != 0); // 下面是完整写法// List singularList3 = filter(targetList, (Integer integer) -> {//return integer % 2 != 0; // });

可以使用的原因，lambda表达式满足传入Integer返回一个boolean的抽象操作，可以自动转化为函数接口

静态方法引用，这里定义了一个静态方法，也可以自动的转化为函数接口，使用时需要用双冒号语法

private static boolean integerWithSingular (Integer haha){return haha % 2 != 0; }

使用静态方法引用,Cn是所在类名，这种方式对比lambda表达式可以让可读性进一步提高，因为方法有名字，可以通过名字去判断在执行什么操作，并且更适合编写更多的逻辑

List singularList3 = filter(targetList, Cn::integerWithSingular);

实例方法，因为任何实例方法，第一个参数永远都是一个隐藏的指针this指向当前实例，由于上面例子泛型传入的是Integer类型，需要改写下预期才能演示,先声明一个类，并且有一个实例方法是完成传入Test类型返回boolean的映射

public class Test {private long id; public Test(long id) {this.id = id; }private boolean integerWithSingular(){return this.id % 2 != 0; }}

将filter函数的Integer类型全换成Test类型

public static List filter(List list, Predicate predicate) {List result = new ArrayList<>(); for (Test item : list) {if (predicate.test(item)) {result.add(item); }}return result; }

下面的调用中，传入类名::实例方法名实现的效果是等价的

ArrayList targetList = new ArrayList() {{this.add(new Test(1)); this.add(new Test(2)); }}; filter(targetList,Test::integerWithSingular);

任何只包含一个抽象方法的接口都可以被自动转换成函数接口，自己定义的接口没有标注@FunctionalInterface标注也可以

用的比较多的函数接口

Consumer 输入一个对象，输出是空的，相当于消费掉传入的对象,ArrayList的forEach方法使用了Consumer

// ArrayList的forEach方法源码@Overridepublic void forEach(Consumer action) {Objects.requireNonNull(action); final int expectedModCount = modCount; @SuppressWarnings("unchecked")final E[] elementData = https://www.it610.com/article/(E[]) this.elementData; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {action.accept(elementData[i]); }if (modCount != expectedModCount) {throw new ConcurrentModificationException(); }}