Java8函数式编程以及Lambda表达式

第一章 认识Java8以及函数式编程

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《Java8 Stream编码实战》的代码全部在https://github.com/yu-linfeng/BlogRepositories/tree/master/repositories/stream-coding，一定要配合源码阅读，并且不断加以实践，才能更好的掌握Stream。

尽管距离Java8发布已经过去7、8年的时间，但时至今日仍然有许多公司、项目停留在Java7甚至更早的版本。即使已经开始使用Java8的项目，大多数程序员也仍然采用“传统”的编码方式。

即使是在Java7就已经有了处理异常的新方式——try-with-resources，但大多数程序员也仍然采用在finally语句中关闭相应的资源。

我认为Java8和Java5的意义同等重要，Java5的众多新特性使得Java正式迈入编程界的统治地位。同样，Java8的发布，也使得这一门“古老”的语言具备了更加现代化的特性。

Java8最为引入瞩目就是支持函数式编程。

如果说面向对象编程是对数据的抽象，那么函数式编程就是对行为的抽象^[1]。

button.addActionListener(new ActionListener() {
        public void actionPerformed(ActionEvent event) {
            System.out.println("button clicked");
        }
});

以上示例来自于《Java 8函数式编程》

这个示例是为了一个按钮增加一个监听，当点击这个按钮时，将会触发打印“button clicked”行为。

在Java支持函数式编程以前，我们如果需要传递一个行为常用的方式就是传递一个对象，而匿名内部类正是为了方便将代码作为数据进行传递。

当然，函数式编程，并不是在Java8中才提出来的新概念，

函数式编程属于编程范式中的一种，它起源于一个数学问题。我们并不需要过多的了解函数式编程的历史，要追究它的历史以及函数式编程，关于范畴论、柯里化早就让人立马放弃学习函数式编程了。

对于函数式编程我们所要知道的是，它能将一个行为传递作为参数进行传递。至于其他的，就留给学院派吧。

第二章 Lambda表达式

在第一章的示例中，我们看到在以前想要传递一个行为，我们通常使用的是匿名内部类，而从Java8开始，引入了一种全新更为简洁的方式来支持函数式编程，那就是——Lambda表达式。

我们把第一章中的示例改为Lambda作为本章的开始。

button.addActionListener(event -> System.out.println("button clicked"));

Lambda表达式语法规则主体分为两个部分，中间用“->”右箭头连接，左边代表参数，右边代表函数主体。

2.1 函数式接口

在Java中有一个接口中只有一个方法表示某特定方法并反复使用，例如Runnable接口中只有run方法就表示执行的线程任务。

Java8中对于这样的接口有了一个特定的名称——函数式接口。Java8中即使是支持函数式编程，也并没有再标新立异另外一种语法表达。所以只要是只有一个方法的接口，都可以改写成Lambda表达式。在Java8中新增了java.util.function用来支持Java的函数式编程，其中的接口均是只包含一个方法。

例如Predicate接口中只包含test方法，该函数接口接受一个输入参数，返回一个布尔值。

函数式接口中的方法可以有参数、无参数、有返回值、无返回值。

• () -> System.out.println("hellobug")，表示无参数。

• event -> System.out.println("hellobug")，表示只有一个参数。

• (x, y) -> {System.out.println(x); System.out.println(y);}，表示两个参数，可以不必指定参数类型，为了更清楚地表达意图，最好还是加上参数类型，(String x, String y) -> {System.out.println(x); System.out.println(y);}。

接下来我们来编写一个带参数且有返回的函数式接口。

package com.coderbuff.chapter2_lambda.function;

/**
 * 函数式接口
 * @FunctionalInterface 注解只是为了表明这是一个函数式接口，函数式接口只能包含一个方法。
 * @author okevin
 * @date 2020/3/14 23:32
 */
@FunctionalInterface
public interface FunctionalInterfaceDemo {
    boolean test(Integer x);
}

com.coderbuff.chapter2_lambda.function.FunctionalInterfaceDemo

除了@FunctionalInterface注解，其它和一个普通的接口无任何差别。@FunctionalInterface注解只是为了标注这是一个函数式接口，如果标注了@FunctionalInterface注解，此时接口中就只能包含一个方法，因为函数式接口只能包含一个方法。

接着我们在测试类中编写一个方法，方法的参数就是这个函数式接口，这代表了我们将传递行为。

package com.coderbuff.chapter2_lambda.function;

/**
 * 按匿名类的方式使用一个函数式接口，传递行为
 * @author okevin
 * @date 2020/3/14 23:42
 */
public class AnonymousInnerClassTest {

    private void testAnonymousInnerClass(FunctionalInterfaceDemo functionalInterfaceDemo) {
        Integer number = 1;
        boolean result = functionalInterfaceDemo.test(number);
        System.out.println(result);
    }
}

com.coderbuff.chapter2_lambda.function.AnonymousInnerClassTest

testAnonymousInnerClass方法的含义表示将通过FunctionalInterfaceDemo#test方法判断传入的参数1返回布尔值。

我们应该如何通过Lambda表达式来使用这个函数式接口呢？

前面我们说了，这个参数代表了我们将传递一个行为，这个行为决定了1返回是true还是false，我们先通过匿名内部类实现这个接口。

package com.coderbuff.chapter2_lambda.function;

/**
 * 按匿名类的方式使用一个函数式接口，传递行为
 * @author okevin
 * @date 2020/3/14 23:42
 */
public class AnonymousInnerClassTest {

    private void testAnonymousInnerClass(FunctionalInterfaceDemo functionalInterfaceDemo) {
        Integer number = 1;
        boolean result = functionalInterfaceDemo.test(number);
        System.out.println(result);
    }

    public static void main(String[] args) {
        AnonymousInnerClassTest anonymousInnerClassTest = new AnonymousInnerClassTest();

        anonymousInnerClassTest.testAnonymousInnerClass(new FunctionalInterfaceDemo() {
            @Override
            public boolean test(Integer x) {
                if (x > 1) {
                    return true;
                }
                return false;
            }
        });
    }
}

这是在Java8之前通过匿名内部类实现行为的传递，在有了Lambda表达式后，通过上文的Lambda表达式语法规则，这是一个参数+一个返回（Lambda表达式中有返回值时return可以省略），并且有多行代码。

anonymousInnerClassTest.testAnonymousInnerClass(number -> {
    if (number > 1) {
        return true;
    }
    return false;
});

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1. 《On Java 8》 ↩︎