什么是函数式编程

以数学中的函数作为切入点，只关注参数之间的运算满足某种规则，例如z=x+y。

那么如何体现在编程中呢，熟知的function定义可以作为参考，我们定义一个add方法，传入两个int参数x和y做和计算并输出结果：

public int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

接下来我们直接看函数式编程如何实现：

BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y) -> x + y;

没错，定义一个BinaryOperator函数一行就能解决，就是如此优美（不过需要注意的是jdk8及以上才支持这种写法）。

带着欣赏的角度，我们继续深入理解函数式编程的魅力。

函数式编程的使用

除了上面我们距离的输入两个参数，输出一个结果的BiFunction函数，java还内置了许多函数：

接口	输入参数	返回类型	说明
Predicate	T	boolean	断言函数，对入参做判断是否符合条件
Consumer	T	/	消费函数，消费一个数据，无出参
Function<T, R>	T	R	普通函数
Supplier	/	T	生产函数，生产一个数据，无入参
UnaryOperator	T	T	一元函数（对应一个输入），输出和输入类型一致
BiFunction<T, U, R>	(T,U)	R	2个输入与输出均为不同类型参数的函数（也可以类型一致）
BinaryOperator	(T, T)	T	二元函数（对应两个输入），输出和输入类型一致，即上面举例的z=x+y

定义函数

// 断言函数，判断int x是否大于0
Predicate<Integer> predicate = x -> x > 0;
// 消费函数，对Object object做点什么
Consumer<Object> consumer = object -> System.out.println("对object做些什么...");
// 普通函数
Function<Integer, String> function = x -> "x的值,x=" + x;
// 生产函数，生产一个Object数据/对象
Supplier<Object> supplier = () -> new Object();
// 一元函数，输入和输出类型均为Integer，并对输入的值做和运算
UnaryOperator<Integer> unaryOperator = x -> x + x;
// 2个输入与输出均不同类型的函数，此处输入的两个参数类型保持一致
BiFunction<Integer, Integer, String> biFunction = (x, y) -> "x+y=" + x + y;
// 二元函数，输入和输出类型均为Integer，并对输入的值做和运算
BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y) -> x + y;

调用

BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y) -> x + y;
binaryOperator.apply(1, 2);

优点已经不言而喻了，非常简洁明了，这是关于函数式编程的脑图，可以作为参考：

原理解析

那么函数式编程是怎么实现的呢。

我们以BinaryOperator二元函数作为入口，查看究竟是如何达到函数式编程的优美：

在这里插入图片描述

观察源码，我们能够发现BinaryOperator其实是一个添加了@FunctionInterface注解并继承了BiFunction的泛型接口，其中包含了两个实现的方法：

minBy()
maxBy()

而BiFunction其实也是一个接口，包含了两个方法，其中apply()是未实现的方法：

apply()
addThen()

此时我们再回到我们的函数定义，实际上我们则是定义了一个实现apply()方法的实例。

BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y) -> x + y;

关键信息来了，敲重点：

函数式接口是只有一个抽象方法的接口，只要接口中有且仅有一个方法没有被实现，那么这个接口就可以被看做是一个函数式接口。

基于此概念，我们也可以定义属于我们自己的函数式接口，例如此处我们定义一个MyFunction的接口，并只预留一个未实现的方法doSomething。

@FunctionalInterface
public interface MyFunction<T> {

    /**
     * 做些什么...
     * @param t
     */
    T doSomething(T t);
}

public static void main(String[] args) {
    MyFunction<Integer> myFunction = x -> x;
    Integer integer = myFunction.doSomething(1);
    // 1
    System.out.println(integer);
}