Java函数式编程

Java函数式编程有很长的一段时间里,Java一直是面向对象的语言,一切皆对象,如果想要调用一个函数,必须在在一个类或对象进行调用。JDK8之后Java的函数式编程迎来了春天,Java代码也可以如丝般顺滑.

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在很长的一段时间里,Java一直是面向对象的语言,一切皆对象,如果想要调用一个函数,函数必须属于一个类或对象,然后在使用类或对象进行调用。但是在其它的编程语言中,如js,c++,我们可以直接写一个函数,然后在需要的时候进行调用,即可以说是面向对象编程,也可以说是函数式编程。

从功能上来看,面向对象编程没什么不好的地方,但是从开发的角度来看,面向对象编程会多写很多可能是重复的代码行。比如创建一个Runnable的匿名类的时候:

        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("do something...");
            }
        };

这一段代码中真正有用的只有run方法中的内容,剩余的部分都是属于Java编程语言的结构部分,没什么用,但是要写。

幸运的是Java8开始,引入了函数式编程接口与Lambda表达式,帮助我们写更少更优雅的代码

// 一行即可
Runnable runnable = () -> System.out.println("do something...");

函数式接口-Functional interfaces

一个接口类只有一个抽象的方法叫做函数式接口(Functional Interface),在JDK中大部分函数式接口都会标记上@FunctionalInterface注解,并不是所有的函数式接口都要写@FunctionalInterface注解,只是用来方便我们区分哪些是函数式接口的,当然如果标记了这个注解,内部有多个抽象方法的时候,会报编译错误。

Error:(3, 1) java: 意外的 @FunctionalInterface 注释
 xxx 不是函数接口
 在 接口 xxx 中找到多个非覆盖抽象方法

当一个类是函数式接口的时候,我们可以直接使用Lambda表达式来实例化它,而不用写很多模板式代码。

写法:

// 类名称  变量 = (参数) -> (函数体)
// 如
FunctionTest test = () -> { };

内置函数式接口

JDK中已经内置了一些标准的函数式接口,位于java.util.function包下,满足我们大多数情况下的需求。包下的接口都比较通用,如果我们想要写新的函数式接口,可以首先看这个包下是不是已经提供了。

那么这个包提供了那些接口呢?

  • 最常见的四种,Function,Consumer,Supplier,Predicate。标准输入输出,优雅代码所推荐的写法
    • Function:即一个入参一个出参的场景。
    • Consumer:一个入参,但是没有出参
    • Supplier:无入参,一个出参
    • Predicate:可以看做是特殊的Function,一个入参,出参为bool类型。
  • 两个入参的函数式接口,即两个入参,一个出参。BiFunction<T, U, R> , 最典型的使用案例即Java的Map方法。
    • BiFunction: 两个入参,一个泛型出参
    • ToDoubleBiFunction,ToIntBiFunction,ToLongBiFunction。两个入参,返回原始类型的出参
        HashMap<String, Object> map = new HashMap<>();
        map.put("a",1);
        map.put("b",2);
        map.replaceAll((o, o2) -> o + o2.toString());
        System.out.println(map.values())
  • 一元函数式接口, 可以看做是特殊的Function接口,入参与出参有相同的类型。UnaryOperator,相同类型的转换。

  • 原始类型Function,因为Java的原始类型或者叫做主类型,int,short,double之类的,不能作为泛型参数。官方对这些原始类型提供了特殊的函数式接口

    • 以int类型:IntFunction, IntComsumer,IntSupplieer, IntPredicate, IntToDoubleFcuntion, IntToLongFunction, IntUnaryOperator, ToIntFunction

官方:

docs.oracle.com/javase/8/do…

Lambda表达式

如果理解的了函数式接口,在一定程度上也是理解了Lambda表达式,Lambda表达式相当于对函数式接口的使用,我们不能只去写接口,但不去使用。

尽管Java支持了函数式接口,但是Java的函数仍然要寄托与类之中,不能单独存在,但是因为函数式接口只有一个抽象的函数,那么我们很明确的知道要使用拿一个方法。所以编译器可以自动帮我们推导要用哪个方法,不用在写多余的模板式代码:

Runnable runnable = () -> System.out.println("do something...");
  • 首先Runnable是一个函数式的接口,所以我们可以使用Lambda表达式来实例化它
  • 因为run方法没有参数,所以lambda表达式:(argument) -> {body},参数为空()
  • 关于函数体部分,如果我们只有一行代码可以省略掉{}。

除了函数调用的Lambda表达式,还有一些方法的引用操作,使用::,引用方法或者构造器而没有真正的实例化对象,可以探索下

String::toUpperCase
System.out::println
"abc"::length
ArrayList::new
int[]::new

官方:

www.oracle.com/webfolder/t…

docs.oracle.com/javase/tuto…

最后

Java的函数式编程远远超出这里所表达的内容,还需要更多的探索。当然这里主要介绍了Java的函数式接口,已经在java.util.function包下常见的函数式接口,最后对lambda表达式做了简单的说明。

参考地址: tutorials.jenkov.com/java/lambda… www.baeldung.com/java-8-lamb… www.baeldung.com/java-8-func… docs.oracle.com/javase/8/do…

今天的文章Java函数式编程分享到此就结束了,感谢您的阅读。

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