Java8 函数式编程【基础篇】

news2024/10/6 10:32:12

Java 8是Java在保持向后兼容的前提下首次迈出重要一步，相比之前，不再是只对类库的改良，在编写复杂的集合处理、并行化执行、代码简洁度等方面都有颠覆性的提升。本文将探索和理解函数式编程的含义，以及它在Java 8中的实现。

一、理解函数式编程

Java倡导“一切皆对象”，面向对象编程（OOP）是对数据进行抽象，主要抽象类/对象，是命令式编程风格。而函数式编程（OOF）是对行为进行抽象，主要是抽象函数，是声明式编程风格，其核心是：在思考问题时，使用不可变值和函数，函数对一个值进行处理，映射成另一个值。

二、Java 8 为实现函数式编程提供的支持

1、Lambda表达式

定义：本质上是一段匿名内部类，也可以是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。

作用：使代码更简洁、更灵活、更紧凑。

语法：()->();

口诀：左右遇一省括号，左侧推断类型省

/** case1-表达式不包含参数 */
Runnable noArguments = () -> System.out.println("Hello Word");

/** case2-表达式只有一个参数 */
Consumer tConsumer = evnet -> System.out.println("Hello Word");

/** case3-表达式的主体是一段代码块 */
Runnable multiStatement = () -> {
    System.out.printf("Hello");
    System.out.println(" Word");
};

/** case4-表达式有多个参数 */
BinaryOperator<Long> addFun = (x, y) -> x + y;

/** case5-显示声明表达式参数类型，而非编译器推断 */
BinaryOperator<Long> addExplicit = (Long x, Long y) -> x + y;

2、引用

作用：是Lambda表达式的另外一种表现形式，且语法比Lambda表达式更加简单

类型：

方法引用[对象-实例方法、类-静态方法、类-实例方法]：ClassName::monthod
构造器引用：ClassName::new
数组引用：Type[]::new

/** 方法引用-ClassName::monthod */
Consumer<String> consumer = System.out::println;
// 方法引用-类名::静态方法名
BiFunction<Integer, Integer, Integer> biFunction = Integer::compare;
biFunction.apply(10, 20);
// 方法引用-类名::实例方法名
BiFunction<String, String, Boolean> booleanBiFunction = String::equals;
booleanBiFunction.apply("hello", "hello");

/** 构造器引用：ClassName::new */
Supplier<LambdaDemo> supplier = LambdaDemo::new;

/** 数组引用 Type[]::new */
Function<Integer, String[]> function = String[]::new;
function.apply(10);

3、类型推断

在Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，由编译器根据程序的上下文推断出来，这就是所谓的“类型推断”。实际上是Java 7中引入的目标类型推断（菱形操作符）的扩展。

4、函数式接口

定义：函数接口是只有一个抽象方法的接口，使用只有一个方法的接口来表示某特定方法并反复使用，是一种表示函数的方式。任何需要函数式接口的地方，我们都可以使用Lambda表达式（或方法引用）。

作用：为了给Lambda表达式的使用提供更好的支持，不需要自己再手动创建一个函数式接口，直接拿来用就好了。

使用：

自定义函数式接口：在接口上标注@FunctionalInterface 注解。
java.util.function包下定义了Java 8提供的函数式接口，可直接使用。

/**
 * 核心函数式接口
 */
// Consumer
Consumer<String> consumer = str -> System.out.println(str);
consumer.accept("Consumer-消费型，有入参无返回");
// Supplier
Supplier<String> supplier = () -> "Supplier-供给型，无入参有返回";
System.out.println(supplier.get());
// Function
Function<Integer, String> function = integer -> {
    if (integer > 0) {
        return "入参大于0";
    }
    return "入参小于等于0";
};
System.out.println("Function-函数市接口，有入参有返回" + function.apply(-10));
// Predicate
Predicate<Integer> predicate = integer -> integer < 10;
System.out.println("Predicate-断言型接口，有入参有返回" + predicate.test(20));

/**
 * 扩展函数式接口
 */
// BiFunction
BiFunction<Integer, Integer, Integer> biFunction = (x, y) -> x * y;
biFunction.apply(2, 2);

类型

函数式接口

方法

四大核心函数式接口

Consumer<T>

消费型接口

void accept<T t>

Supplier<T>

供给型接口

T get()

Function<T, R>

函数型接口