前言：

函數(shù)式編程是一種編程范式，其中程序是通過應(yīng)用和組合函數(shù)來構(gòu)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(shù)語Lambda來自Lambda演算，用于描述計算。

一、函數(shù)編程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。

1、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。

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）。

二、Java函數(shù)接口

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);
}

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(jié)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、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

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

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);
}

三、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(zhuǎn)換上下文中獲取其目標類型。

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

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。

四、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);

1、構(gòu)造函數(shù)引用

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

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

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

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)); 
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);

4、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(yīng)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"));

五、總結(jié)

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(guān)于Java函數(shù)式編程詳情的文章就介紹到這了,更多相關(guān)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(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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