函数式编程入门
2020-03-10 17:23:49
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。
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。
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<String> 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<Double> 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：
@Testpublic void mapReduceTest() {List<Double> cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0);double allCost = cost.stream().map(x ‐> x x*0.05).reduce((sum,x)‐> sum x).get();System.out.println(allCost);}
最终的结果为：
63.0如果我们用for循环来做这件事情：
@Testpublic void sumTest() {List<Double> cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0); double sum = 0;for(double each:cost) { each = each * 0.05; sum = each;}System.out.println(sum);}
相信用map reduce lambda表达式的写法高出不止一个level。
2.2.5 filter操作
filter也是我们经常使用的一个操作。在操作集合的时候，经常需要从原始的集合中过滤 掉一部分元素。
@Testpublic void filterTest() List<Double> cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0,40.0); List<Double> filteredCost = cost.stream().filter(x ‐> x >25.0).collect(Collectors.toList());filteredCost.forEach(x ‐> System.out.println(x));}最后的结果：
30.040.0