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Java函数式编程入门教程[java培训]

更新时间:2020年03月16日16时25分 来源:乐鱼播客 浏览次数:

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。推荐乐鱼播客java培训课程。

java函数式编程

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x 和y 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：

@Test
public void oldRunable() {
    new Thread(new Runnable() {
       @Override
       public void run() {
          System.out.println("The old runable now is using!");
       }
    }).start();
}

而如果使用lambda表达式：

@Test
public 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�？⒅芯Ｓ玫降�，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：

@Test
public void iterTest() {
    List<String> languages = Arrays.asList("java","scala","python");
    //before java8
    for(String each:languages) {
        System.out.println(each);
    }
    //after java8
    languages.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：

@Test
public 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：

10.5

21.0

31.5

map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：

@Test
public 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：

@Test
public 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。

@Test
public 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：

30.0

40.0

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