什么是函數(shù)式編程?[java培訓(xùn)]

1. 函數(shù)式編程簡(jiǎn)介

Java作為面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，如果按照編程種類劃分屬于命令式編程(Imperative Programming)。常見的編程范式還有邏輯式編程(Logic Programming)，函數(shù)式編程(Functional Programming)。

函數(shù)式編程作為一種編程范式，在科學(xué)領(lǐng)域，是一種編寫計(jì)算機(jī)程序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和元素的方式，它把計(jì)算過程當(dāng)做是數(shù)學(xué)函數(shù)的求值，而避免更改狀態(tài)和可變數(shù)據(jù)。

什么是函數(shù)式編程?簡(jiǎn)單的回答：一切都是數(shù)學(xué)函數(shù)。函數(shù)式編程語言里也可以有對(duì)象，但通常這些對(duì)象都是恒定不變的 —— 要么是函數(shù)參數(shù)，要什么是函數(shù)返回值。函數(shù)式編程語言里沒有 for/next 循環(huán)，因?yàn)檫@些邏輯意味著有狀態(tài)的改變。相替代的是，這種循環(huán)邏輯在函數(shù)式編程語言里是通過遞歸、把函數(shù)當(dāng)成參數(shù)傳遞的方式實(shí)現(xiàn)的。推薦黑馬程序員java培訓(xùn)課程。

2. Lambda表達(dá)式

Java 8的最大變化是引入了Lambda(Lambda 是希臘字母 λ 的英文名稱)表達(dá)式——一種緊湊的、傳遞行為的方式。

2.1 Lambda表達(dá)式的形式

lambda表達(dá)式的語法由參數(shù)列表、箭頭符號(hào)->和函數(shù)體組成。函數(shù)體既可以是一個(gè)表達(dá)式，也可以是一個(gè)語句塊。

表達(dá)式：表達(dá)式會(huì)被執(zhí)行然后返回執(zhí)行結(jié)果。

語句塊：語句塊中的語句會(huì)被依次執(zhí)行，就像方法中的語句一樣。

return語句會(huì)把控制權(quán)交給匿名方法的調(diào)用者。

break和continue只能在循環(huán)中使用。

如果函數(shù)體有返回值，那么函數(shù)體內(nèi)部的每一條路徑都必須返回值。

表達(dá)式函數(shù)體適合小型lambda表達(dá)式，它消除了return關(guān)鍵字，使得語法更加簡(jiǎn)潔。

下面是一些lambda表達(dá)式：

(int x, int y) ‐> x + y
() ‐> 42
(String s) ‐> { System.out.println(s); }

第一個(gè)lambda表達(dá)式接收x 和y 這兩個(gè)整形參數(shù)并返回它們的和;第二個(gè)lambda表達(dá)式不接收參數(shù)，返回整數(shù)'42';第三個(gè)lambda表達(dá)式接收一個(gè)字符串并把它打印到控制臺(tái)，不返回值。

2.2 常見應(yīng)用

2.2.1 替代匿名內(nèi)部類

毫無疑問，lambda表達(dá)式用得最多的場(chǎng)合就是替代匿名內(nèi)部類，而實(shí)現(xiàn)Runnable接口是匿名內(nèi)部類的經(jīng)典例子。lambda表達(dá)式的功能相當(dāng)強(qiáng)大，用()->就可以代替整個(gè)匿名

內(nèi)部類!請(qǐng)看代碼：

如果使用匿名內(nèi)部類：

@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表達(dá)式：

@Test
public void runable() {
    new Thread(() ‐> System.out.println("It's a lambda
    function!")).start();
}

最后的輸出：

是不是強(qiáng)大到可怕?是不是簡(jiǎn)單到可怕?是不是清晰明了重點(diǎn)突出到可怕?這就是lambda表達(dá)式的可怕之處，用極少的代碼完成了之前一個(gè)類做的事情!

2.2.2 使用lambda表達(dá)式對(duì)集合進(jìn)行迭代

Java的集合類是日常開發(fā)中經(jīng)常用到的，甚至說沒有哪個(gè)java代碼中沒有使用到集合類。。。而對(duì)集合類最常見的操作就是進(jìn)行迭代遍歷了。請(qǐng)看對(duì)比：

如果熟悉scala的同學(xué)，肯定對(duì)forEach不陌生。它可以迭代集合中所有的對(duì)象，并且將lambda表達(dá)式帶入其中。

languages.forEach(System.out::println);

這一行看起來有點(diǎn)像c++里面作用域解析的寫法，在這里也是可以的。

2.2.3 用lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)map

一提到函數(shù)式編程，一提到lambda表達(dá)式，怎么能不提map。沒錯(cuò)，java8肯定也是支持的。請(qǐng)看示例代碼：

最后的輸出結(jié)果：

10.5

21.0

31.5

map函數(shù)可以說是函數(shù)式編程里最重要的一個(gè)方法了。map的作用是將一個(gè)對(duì)象變換為另外一個(gè)。在我們的例子中，就是通過map方法將cost增加了0.05倍的大小然后輸出。

2.2.4 用lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)map與reduce

既然提到了map，又怎能不提到reduce。reduce與map一樣，也是函數(shù)式編程里最重要的幾個(gè)方法之一。map的作用是將一個(gè)對(duì)象變?yōu)榱硗庖粋€(gè)，而reduce實(shí)現(xiàn)的則是將所有值合并為一個(gè)，請(qǐng)看：

最終的結(jié)果為：

63.0

如果我們用for循環(huán)來做這件事情：

相信用map+reduce+lambda表達(dá)式的寫法高出不止一個(gè)level。

2.2.5 filter操作

filter也是我們經(jīng)常使用的一個(gè)操作。在操作集合的時(shí)候，經(jīng)常需要從原始的集合中過濾掉一部分元素。

最后的結(jié)果：

30.0

40.0

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