函數(shù)式編程是一種編程范式，其中程序是通過應用和組合函數(shù)來構造的。它是一種聲明式編程范式，其中函數(shù)定義是表達式樹，每個表達式樹返回一個值，而不是一系列改變程序狀態(tài)的命令語句

Java8引入了Lambda形式的函數(shù)式編程。術語Lambda來自Lambda演算，用于描述計算。

1、Lambda

我們可以將lambda表達式視為一個匿名函數(shù)，可以將其分配給變量并傳遞給方法，該方法接受函數(shù)接口作為參數(shù)。Lambda表達式?jīng)]有名稱，但它有一個參數(shù)列表、一個主體和一個返回類型。

(parameters) -> expression

lambda表達式可以在函數(shù)接口的上下文中使用。

2、函數(shù)接口

函數(shù)接口是只指定一個抽象方法的接口。

public interface Comparator<T> {                           
    int compare(T o1, T o2);
}
public interface Runnable {                                
    void run();
}

Lambda表達式允許我們直接內(nèi)聯(lián)提供函數(shù)接口的抽象方法的實現(xiàn)，并將整個表達式視為函數(shù)接口的實例。

2.1 函數(shù)描述符

我們將函數(shù)接口的抽象方法的簽名稱為函數(shù)描述符。函數(shù)描述符描述lambda表達式的簽名。例如，我們可以將 Runnable 的函數(shù)描述符看作 （）->void ，因為它有一個抽象方法，不接受任何內(nèi)容，也不返回任何內(nèi)容（void）。

3、Java函數(shù)接口

3.1 Predicate

Predicate<T> 接口定義了一個名為 test 的抽象方法，該方法接受一個泛型類型為 T 的對象并返回一個布爾值。此接口可用于表示使用T類型對象的布爾表達式。

函數(shù)描述符： T->boolean

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
    boolean test(T t);
}

3.2 Consumer

java.util.function.Consumer<T> 接口定義了一個名為 accept 的抽象方法，該方法接受一個泛型類型為 T 的對象，并且不返回任何結果（ void ）。當我們需要訪問T類型的對象并對其執(zhí)行某些操作時，可以使用此接口。

函數(shù)描述符： T->void

3.3 Function

java.util.function.function<T，R> 接口定義了一個名為 apply 的抽象方法，該方法將一個泛型類型為 T 的對象作為輸入，并返回一個泛型類型為 R 的對象。當我們需要定義一個lambda將信息從輸入對象映射到輸出時，可以使用該接口。

函數(shù)描述符： T->R

3.4 Supplier

接口 java.util.function.Supplier<T> 定義了一個名為 get 的抽象方法，該方法不接受任何內(nèi)容并返回類型為T的對象。

函數(shù)描述符： （）->R

3.5 Primitive Specializations

原語接口是專用接口，用于在輸入或輸出為原語時避免自動裝箱操作。

public interface IntPredicate {
    boolean test(int t);
}

4、類型檢查

lambda的類型是從使用lambda的上下文中推導出來的。上下文中lambda表達式所需的類型（例如，傳遞給它的方法參數(shù)或分配給它的局部變量）稱為目標類型。Lambda表達式可以從賦值上下文、方法調(diào)用上下文（參數(shù)和返回）和強制轉換上下文中獲取其目標類型。

Object o = (Runnable) () -> System.out.println("Hello");

4.1 Capturing Lambda

lambda可以不受限制地捕獲（在其主體中引用）實例變量和靜態(tài)變量。但是當捕獲局部變量時，它們必須顯式地聲明為 final 或?qū)嶋H上是 final 。

我們?yōu)楹斡羞@個限制？

實例變量存儲在堆上，而局部變量位于堆棧上。如果lambda可以直接訪問局部變量，并且lambda在線程中使用，那么使用lambda的線程可以在分配變量的線程解除分配變量后嘗試訪問該變量。因此，Java將對自由局部變量的訪問實現(xiàn)為對其副本的訪問，而不是對原始變量的訪問。如果局部變量只分配給一次，則這沒有什么區(qū)別，因此存在限制。

5、方法引用

有三種主要的方法參考：

• 對靜態(tài)方法的方法引用。例如， – Integer:：parseInt
• 對任意類型的實例方法的方法引用。示例– String::length
• 對現(xiàn)有對象或表達式的實例方法的方法引用。示例– student:：getRank ，其中 student 是具有方法 getRank（） 的 student 類型的局部變量
  

List<String> list = Arrays.asList("a","b","A","B");
list.sort((s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2));

可以寫成

List<String> list = Arrays.asList("a","b","A","B");
list.sort(String::compareToIgnoreCase);

5.1 構造函數(shù)引用

可以使用 ClassName:：new 引用現(xiàn)有構造函數(shù)

Supplier<List<String>> supplier = ArrayList::new ；與 Supplier<List<String>> supplier = () -> new ArrayList<>() 相同；

5.2 組合Lambda

許多函數(shù)接口包含可用于組合lambda表達式的默認方法。組合示例-

將兩個謂詞組合成一個較大的謂詞，在兩個謂詞之間執(zhí)行or操作
反向或鏈式比較器

5.3 Comparators

按逆序排列學生

Comparator<Student> c = Comparator.comparing(Student::getRank);
students.sort(comparing(Student::getRank).reversed());

根據(jù)姓名（反向）對學生進行排序，然后按反向順序排列

students.sort(comparing(Student::getName).reversed()
        .thenComparing(Student::getRank));

5.4 Predicates

Predicates接口包括三個方法： negate , and , 和 or ，可用于創(chuàng)建更復雜的謂詞。

Predicate<Integer> naturalNumber = i -> i > 0;                                     
Predicate<Integer> naturalNumberLessThanHundred = naturalNumber.and( i -> i < 100);

5.5 Functions

函數(shù)接口帶有兩個默認方法， andThen 和 compose 。

Consider f(x) = x2 and g(x) = x3 + 1 then

g(f(x)) ->

Function<Integer,Integer> square = n -> n*n;                         
Function<Integer,Integer> squareAndCube = square.andThen(n -> n*n*n+1);
System.out.println(squareAndCube.apply(2));  
65

f(g(x)) ->

Function<Integer,Integer> square = n -> n*n;                              
Function<Integer,Integer> squareAndCube = square.compose(n -> n*n*n + 1); 
System.out.println(squareAndCube.apply(2));

應用Lambda

讓我們看看如何編寫一個通用方法來根據(jù) veratain 屬性過濾一組書籍（將其視為sql的where子句）。

public static List<Book> filter(Predicate<Book> where) {                
  List<Book> books = Catalogue.books();                                 
  return books.stream().filter(where).collect(Collectors.toList());     
}

Lambda表達式通過不同的過濾器過濾不同的書籍

List<Book> javaBook = filter(book -> book.getCategory().equals(JAVA));               
List<Book> joshuaBlochBook = filter(book -> book.getAuthor().equals("Joshua Bloch"));

6、總結

lambda表達式可以被認為是一個匿名函數(shù)，可以在函數(shù)接口的上下文中使用。函數(shù)接口是只指定一個抽象方法的接口。

到此這篇關于Java中的函數(shù)式編程的文章就介紹到這了,更多相關Java 函數(shù)式編程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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