函数式编程入门

1. 概述1.1 函数式编程简介
Java作为面向对象的编程语言 , 如果按照编程种类划分属于命令式编程(Imperative Programming) 。 常见的编程范式还有逻辑式编程(Logic Programming) , 函数式编程(Functional Programming) 。
函数式编程作为一种编程范式 , 在科学领域 , 是一种编写计算机程序数据结构和元素的 方式 , 它把计算过程当做是数学函数的求值 , 而避免更改状态和可变数据 。
什么是函数式编程?简单的回答:一切都是数学函数 。 函数式编程语言里也可以有对
象 , 但通常这些对象都是恒定不变的 —— 要么是函数参数 , 要什么是函数返回值 。 函数式编程语言里没有 for/next 循环 , 因为这些逻辑意味着有状态的改变 。 相替代的是 , 这种循环逻辑在函数式编程语言里是通过递归、把函数当成参数传递的方式实现的 。
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2. Lambda 表达式
Java 8的最大变化是引入了Lambda(Lambda 是希腊字母 λ 的英文名称)表达式——一种紧凑的、传递行为的方式 。
2.1 Lambda 表达式的形式
lambda表达式的语法由参数列表、箭头符号->和函数体组成 。 函数体既可以是一个表达 式 , 也可以是一个语句块 。
表达式:表达式会被执行然后返回执行结果 。
语句块:语句块中的语句会被依次执行 , 就像方法中的语句一样 。
return语句会把控制权交给匿名方法的调用者 。
break和continue只能在循环中使用 。
如果函数体有返回值 , 那么函数体内部的每一条路径都必须返回值 。
表达式函数体适合小型lambda表达式 , 它消除了return关键字 , 使得语法更加简洁 。 下面是一些lambda表达式:
(int x, int y) ‐> x + y ( ) ‐> 42(String s) ‐> { System.out.println(s); }第一个lambda表达式接收 和 这两个整形参数并返回它们的和;第二个lambda表达
式不接收参数 , 返回整数'42';第三个lambda表达式接收一个字符串并把它打印到控制 台 , 不返回值 。
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2.2 常见应用
2.2.1 替代匿名内部类
毫无疑问 , lambda表达式用得最多的场合就是替代匿名内部类 , 而实现Runnable接口 是匿名内部类的经典例子 。 lambda表达式的功能相当强大 , 用()->就可以代替整个匿名 内部类!请看代码:
如果使用匿名内部类:
@Testpublic void oldRunable() {new Thread(new Runnable() { @Overridepublic void run() {System.out.println("The old runable now is using!");}}).start();}而如果使用lambda表达式:
@Testpublic void runable() {new Thread(() ‐> System.out.println("It's a lambda function!")).start();}最后的输出:
The old runable now is using!It's a lambda function!是不是强大到可怕?是不是简单到可怕?是不是清晰明了重点突出到可怕?这就是
lambda表达式的可怕之处 , 用极少的代码完成了之前一个类做的事情!
2.2.2 使用lambda表达式对集合进行迭代
Java的集合类是日常开发中经常用到的 , 甚至说没有哪个java代码中没有使用到集合类 。。。 而对集合类最常见的操作就是进行迭代遍历了 。 请看对比:
@Testpublic void iterTest() {List languages = Arrays.asList("java","scala","python");//before java8for(String each:languages) { System.out.println(each);}//after java8languages.forEach(x ‐> System.out.println(x));languages.forEach(System.out::println);}如果熟悉scala的同学 , 肯定对forEach不陌生 。 它可以迭代集合中所有的对象 , 并且将
lambda表达式带入其中 。
languages.forEach(System.out::println);
这一行看起来有点像c++里面作用域解析的写法 , 在这里也是可以的 。
2.2.3 用lambda表达式实现map
一提到函数式编程 , 一提到lambda表达式 , 怎么能不提map 。 没错 , java8肯定也是支 持的 。 请看示例代码:
@Testpublic void mapTest() {List cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0); cost.stream().map(x ‐> x + x*0.05).forEach(x ‐>System.out.println(x));}最后的输出结果:
10.521.031.5map函数可以说是函数式编程里最重要的一个方法了 。 map的作用是将一个对象变换为 另外一个 。 在我们的例子中 , 就是通过map方法将cost增加了0.05倍的大小然后输出 。
2.2.4 用lambda表达式实现map与reduce
既然提到了map , 又怎能不提到reduce 。 reduce与map一样 , 也是函数式编程里最重要 的几个方法之一 。 map的作用是将一个对象变为另外一个 , 而reduce实现的则是将所有 值合并为一个 , 请看: