Java8-函數(shù)式編程

為什么java8 的Lambda 這么受關(guān)注制妄？

Java8可以用Lambda表達(dá)式很簡便的寫出復(fù)雜的處理集合的邏輯缨恒。Lambda 可以理解為一種匿名函數(shù)的代替蚕钦。使用它可以簡化代碼，提高開發(fā)效率。

函數(shù)編程演化歷程

函數(shù)編程演化歷程

• 1.將業(yè)務(wù)邏輯直接寫死在代碼里。
• 2.將單一維度的條件做為參數(shù)傳入方法中灵嫌。方法內(nèi)根據(jù)參數(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)。
• 3.將多個維度的條件做為參數(shù)傳入方法中冀偶。業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)需要根據(jù)不同的參數(shù)處理不同邏輯醒第。
• 4.將業(yè)務(wù)邏輯封裝為一個實(shí)體類，方法接受實(shí)體類為參數(shù)进鸠，方法內(nèi)部調(diào)用實(shí)體類的處理邏輯稠曼。
• 5.調(diào)用方法時不在創(chuàng)建實(shí)體類，而是使用匿名函數(shù)的形式替代客年。
• 6.使用Lambda表達(dá)式替代匿名函數(shù)的形式霞幅，做為方法的參數(shù)。真正實(shí)現(xiàn)判斷邏輯參數(shù)化傳遞量瓜。

函數(shù)編程

函數(shù)式編程是一種編程范式司恳，我們常見的編程范式有命令式編程（Imperative programming），函數(shù)式編程绍傲，邏輯式編程扔傅，常見的面向?qū)ο缶幊淌且彩且环N命令式編程。

命令式編程是面向計算機(jī)硬件的抽象烫饼，有變量（對應(yīng)著存儲單元）猎塞，賦值語句（獲取，存儲指令）杠纵，表達(dá)式（內(nèi)存引用和算術(shù)運(yùn)算）和控制語句（跳轉(zhuǎn)指令）荠耽，一句話，命令式程序就是一個馮諾依曼機(jī)的指令序列比藻。而函數(shù)式編程是面向數(shù)學(xué)的抽象铝量，將計算描述為一種表達(dá)式求值倘屹，一句話，函數(shù)式程序就是一個表達(dá)式慢叨。

函數(shù)式編程中的函數(shù)這個術(shù)語不是指計算機(jī)中的函數(shù)（實(shí)際上是Subroutine）纽匙，而是指數(shù)學(xué)中的函數(shù)，即自變量的映射插爹。也就是說一個函數(shù)的值僅決定于函數(shù)參數(shù)的值哄辣，不依賴其他狀態(tài)。比如sqrt(x)函數(shù)計算x的平方根赠尾，只要x不變力穗，不論什么時候調(diào)用，調(diào)用幾次气嫁，值都是不變的当窗。在函數(shù)式語言中，函數(shù)作為一等公民寸宵，可以在任何地方定義崖面，在函數(shù)內(nèi)或函數(shù)外，可以作為函數(shù)的參數(shù)和返回值梯影，可以對函數(shù)進(jìn)行組合巫员。

Lambda表達(dá)式

Lambda表達(dá)式的兩種形式

• (parameters) -> expression

• (parameters) ->{ statements; }
  以下是lambda表達(dá)式的重要特征:

• 可選類型聲明：不需要聲明參數(shù)類型月匣，編譯器可以統(tǒng)一識別參數(shù)值啥纸。

• 可選的參數(shù)圓括號：一個參數(shù)無需定義圓括號，但多個參數(shù)需要定義圓括號忿危。

• 可選的大括號：如果主體包含了一個語句感猛，就不需要使用大括號七扰。

• 可選的返回關(guān)鍵字：如果主體只有一個表達(dá)式返回值則編譯器會自動返回值，大括號需要指定明表達(dá)式返回了一個數(shù)值陪白。

表達(dá)式實(shí)例

// 1. 不需要參數(shù)
() -> 5 ;
() -> System.out.println("hello world");
  
// 2. 接收一個參數(shù)
x -> 2 * x ;
() -> System.out.println("hello world");

// 3. 沒有參數(shù)邏輯復(fù)雜
（） -> {
    System.out.println("hello world1");
    System.out.println("hello world2");
}
// 3. 接受2個參數(shù)(數(shù)字)
BinaryOperator<Long> functionAdd = (x,y)-> x + y ;
Long result = functionAdd(1L,2L);
  
// 4. 接收2個int型整數(shù),顯示聲明參數(shù)類型
(int x, int y) -> x + y  
  
// 5. 接受一個 string 對象,并在控制臺打印,不返回任何值(看起來像是返回void)  
(String s) -> System.out.print(s)

以上就是lambda的介紹颈走。

函數(shù)式接口介紹

通常Lambda表達(dá)式是用在函數(shù)式接口上使用的。從Java8開始引入了函數(shù)式接口咱士，其說明比較簡單:函數(shù)式接口(Functional Interface)就是一個有且僅有一個抽象方法立由，但是可以有多個非抽象方法的接口。 java8引入@FunctionalInterface 注解聲明該接口是一個函數(shù)式接口序厉。

語法定義

@FunctionalInterface
public interface ICollectionService {
    void test();
}

常用的函數(shù)式接口

Predicate

java.util.function.Predicate<T> 接口定義了一個名叫 test 的抽象方法，它接受泛型 T 對象脂矫，并返回一個boolean值。在對類型 T進(jìn)行斷言判斷時霉晕，可以使用這個接口庭再。通常稱為斷言性接口捞奕。
例如

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

@SpringBootTest
class LambdaTestApplicationTests {

    //借助Lambda 表達(dá)式實(shí)現(xiàn)Predicate test方法
    @Test
    public void test3(){
        PredicateTest<String> predicateTest = (str)->str.isEmpty()||str.trim().isEmpty();
        System.out.println(predicateTest.test(""));
        System.out.println(predicateTest.test(" "));
        System.out.println(predicateTest.test(" as"));
    }
}

Consumer

java.util.function.Consumer<T>接口定義了一個名叫 accept 的抽象方法，它接受泛型T拄轻，沒有返回值(void)颅围。如果需要訪問類型 T 的對象，并對其執(zhí)行某些操作恨搓，可以使用這個接口院促，通常稱為消費(fèi)性接口。

    @FunctionalInterface
    public interface ConsumerTest<T> {
        void accept(T t);
    }

  /**
     * 借助Lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)Consumer accept方法
     */
    @Test
    public void test4(){
        ConsumerTest<Collection> consumerTest = collection ->{
            if (!CollectionUtils.isEmpty(collection)){
                for (Object o : collection) {
                    System.out.println(o);
                }
            }
        };

        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");

        consumerTest.accept(list);
    }

Function

java.util.function.Function<T, R>接口定義了一個叫作apply的方法斧抱，它接受一個泛型T的對象常拓，并返回一個泛型R的對象。如果需要定義一個Lambda辉浦，將輸入的信息映射到輸出弄抬，可以使用這個接口(比如提取蘋果的重量，或把字符串映射為它的長度),通常稱為功能性接口宪郊。

    @FunctionalInterface
    public interface FunctionTest<T,R> {
        R apply(T t);
    }

    @Test
    public void test5() {
        FunctionTest<String, String> functionTest = password -> Base64.getEncoder().encodeToString(password.getBytes());
        System.out.println(functionTest.apply("123456"));
    }

Supplier

java.util.function.Supplier<T>接口定義了一個get的抽象方法掂恕，它沒有參數(shù)，返回一個泛型T的對象弛槐，這類似于一個工廠方法,通常稱為功能性接口懊亡。

    @FunctionalInterface
    public interface SupplierTest<T> {
        T get();
    }

    @Test
    public void test6(){
        int[] arr = {100,0,-50,880,99,33,-30};
        SupplierTest<Integer> s = ()->{
            int max = arr[0];
            //遍歷數(shù)組,獲取數(shù)組中的其他元素
            for (int i : arr) {
                //使用其他的元素和最大值比較
                if(i>max){
                    //如果i大于max,則替換max作為最大值
                    max = i;
                }
            }
            //返回最大值
            return max;
        };
       System.out.println(s.get().intValue());
    }

UnaryOperator

java.util.function.UnaryOperator<T> 定義了一個identity方法.
這個接口，只接收一個泛型參數(shù)T乎串，集成Function接口店枣，也就是說，傳入泛型T類型的參數(shù)灌闺，調(diào)用apply后艰争，返回也T類型的參數(shù)；這個接口定義了一個靜態(tài)方法桂对，返回泛型對象的本身甩卓；

    @Test
    public void test7() {
        UnaryOperator<Integer> test = x -> x + 100;
        System.out.println(test.apply(100));
    }

BinaryOperator

java.util.function.BinaryOperator<T>接口用于執(zhí)行l(wèi)ambda表達(dá)式并返回一個T類型的返回值。

    /**
     * 接收兩個同類型的對象蕉斜，并返回一個原類型的對象
     */
    @Test
    public void test8(){
        BinaryOperator<Integer> add = (n1, n2) -> n1 + n2;
        //apply方法用于接收參數(shù)逾柿，并返回BinaryOperator中的Integer類型
        System.out.println(add.apply(3, 4));
    }

BiConsumer

這個接口接收兩個泛型參數(shù)，跟Consumer一樣宅此，都有一個 accept方法机错，只不過，這里的父腕，接收兩個泛型參數(shù)弱匪，對這兩個參數(shù)做下消費(fèi)處理；使用這個函數(shù)式接口的終端操作有map的遍歷璧亮；下面看下面的例子萧诫，兩個參數(shù)消費(fèi)數(shù)據(jù)的.可以看到斥难，Map接口的終端操作，forEach的參數(shù)就是BiConsumer函數(shù)接口帘饶，對HashMap 的數(shù)據(jù)進(jìn)行消費(fèi)哑诊；BiConsumer函數(shù)接口還有一個默認(rèn)函數(shù)，andThen及刻，接收一個BiConsumer接口镀裤，先執(zhí)行本接口的，再執(zhí)行傳入的參數(shù)缴饭。

Map<String, String> map = new HashMap<>();
        map.put("a", "a");
        map.put("b", "b");
        map.put("c", "c");
        map.put("d", "d");
        map.forEach((k, v) -> {
            System.out.println(k);
            System.out.println(v);
        });

方法引用

有時候我們不是必須要自己重寫某個匿名內(nèi)部類的方法暑劝，我們可以可以利用 lambda表達(dá)式的接口快速指向一個已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)的方法。 調(diào)用特定方法的lambda表達(dá)式的一種快捷寫法茴扁，可以讓你重復(fù)使用現(xiàn)有的方法定義铃岔，并像lambda表達(dá)式一樣傳遞他們。

語法：
方法歸屬者::方法名
靜態(tài)方法的歸屬者為類名峭火，普通方法歸屬者為對象

指向靜態(tài)方法的方法引用

public void test(){
     Consumer<String> consumer = (String s) -> Integer.parseInt(s);
        Consumer<String> consumer1 = Integer::parseInt;
}

指向?qū)ο蟮膶?shí)例方法引用

StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
  Consumer<String> consumer = (String s) -> stringBuilder.append(s);
  Consumer<String> consumer1 = stringBuilder::append;