java8系列01——函数式编程思想与Lambda表达式

柔光的暖阳◎ 2023-10-01 19:38 77阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *   *   *   *  1.1为什么要学函数式编程
                 *  1.2 函数式编程思想
             *  2.Lambda表达式
             *   *  2.1 思想及原则
                 *  2.2 示例
                 *  2.3 省略规则

###### 1.1为什么要学函数式编程 ######

java8引入了函数式编程，在工作中应用得特别广泛，如果不学习可能会看不懂公司中同事的代码。

函数式编程对于海量数据的处理特别有帮助，提供了并行流，可以让程序员不用自己进行并发编程(这无疑是有难度的)。

代码可读性其实会更高，避免嵌套地狱，可以看看下面这个例子。

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###### 1.2 函数式编程思想 ######

面向对象编程关注什么对象做什么事情，但是函数事编程把关注点转移到了数据:对数据做哪些处理。

优点有:

*  代码简洁
 *  接近于自然语言，易于理解(看名字就大致知道在做什么操作)
 *  易于"并发编程"(使用并行流处理数据，比单线程处理更具有效率,不必自己并发编程，去解决头疼的数据安全问题)

##### 2.Lambda表达式 #####

###### 2.1 思想及原则 ######

jdk8的语法糖，主要是优化部分内部类的操作方法。它是函数式编程的一个重要体现——让我们不用关注是什么类，什么方法，而只需要关注对数据进行什么操作。

核心原则是`可推导、可省略`。

###### 2.2 示例 ######

例1:

匿名内部类创建线程。

new Thread(new Runnable() {
        
                @Override
                public void run() {
        
                    System.out.println("我是一只小小鸟...");
                }
            }).start();

使用Lambda简化下。

new Thread(() -> System.out.println("想要飞却怎么也飞不高...")).start();;

什么时候可以使用Lambda表达式呢？答案是匿名内部类的参数是一个接口，并且只有一个抽象方法需要被实现(可以有默认方法)。这就是所谓的函数式接口。参考`Runnable`接口。`@FunctionalInterface`可以用来标注一个接口是函数式接口。

@FunctionalInterface
    public interface Runnable {
        
        /**
         * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
         * to create a thread, starting the thread causes the object's
         * <code>run</code> method to be called in that separately executing
         * thread.
         * <p>
         * The general contract of the method <code>run</code> is that it may
         * take any action whatsoever.
         *
         * @see     java.lang.Thread#run()
         */
        public abstract void run();
    }

我们到这里就可以领会开始说的函数式编程思想了：Lambda表达式不关注类名，不关注方法名，因此他们都可以省略。只关注是什么数据(参数),对数据做什么操作(方法体)。

下面来做一个练习。

例2：调用下面方法实现对a,b进行自定义运算。

public static int calculateNum(IntBinaryOperator operator) {
        
            int a  = 10;
            int b = 20;
            return  operator.applyAsInt(a, b);
        }

参数`IntBinaryOperator`java的util包中自带的工具类，我们虽然不认识，但可以点进去看看，是个函数式接口。

@FunctionalInterface
    public interface IntBinaryOperator {
        
    
        /**
         * Applies this operator to the given operands.
         *
         * @param left the first operand
         * @param right the second operand
         * @return the operator result
         */
        int applyAsInt(int left, int right);
    }

实现就变得很简单了。

先做一个内部类的调用实现。

int cal1  = calculateNum(
                    new IntBinaryOperator() {
        
                        @Override
                        public int applyAsInt(int left, int right) {
        
                            return left + right;
                        }
                    }
            );

再写一个Lambda实现。

int cal2 = calculateNum((left,right)->{
        
                return left* right;
            });

再来体会下Lambda表达式所展示的函数式编程思想:我并不关心calculateNum中是哪个类作为参数，也不关心这个类中是哪个方法来帮我做操作，我只像关心，我要传几个参数，我对我的数据进行什么操作。这样我们就可以把那些无关必要的东西省略，让我们代码变得更加简洁。

而且，写一个Lambda表达式在idea中特别简单，只要一个匿名内部类可以被简化未Lambda表达式，我们都可以先把鼠标光标移动到方法参数上，使用`Alt`\+`enter`将它简化成Lambda表达式。而且一个Lambda表达式看不懂，也可以使用同样的方式转换为匿名内部类。

例3:输入过滤条件，打印符合条件的参数。

public static void printNum(IntPredicate predicate) {
        
            int[] arr = {
        1,2,3,4,5,6,7,8,9};
            for(int num : arr) {
        
                if(predicate.test(num)) {
        
                    System.out.println(num);
                }
            }
    
        }

`IntPredicate`是函数式接口。虽然有两个默认方法，但是只有一个抽象方法需要被实现。

@FunctionalInterface
    public interface IntPredicate {
        
    
        boolean test(int value);
    
        default IntPredicate and(IntPredicate other) {
        
            Objects.requireNonNull(other);
            return (value) -> test(value) && other.test(value);
        }
    
        default IntPredicate negate() {
        
            return (value) -> !test(value);
        }
    
     
        default IntPredicate or(IntPredicate other) {
        
            Objects.requireNonNull(other);
            return (value) -> test(value) || other.test(value);
        }
    }

实现如下。

printNum(new IntPredicate() {
                @Override
                public boolean test(int num) {
                   return num > 4;
                }
            });
    
            printNum((int num)->{
                return num < 4;
            });

例4:对字符串转成数组。

public static <R> R typeConver(Function<String, R> function) {
        
            String str = "12345";
            return function.apply(str);
        }

实现如下。

int c = typeConver((String str) -> {
        
                return Integer.parseInt(str);
       });

例5:输出数组中的元素。

public static void forEachArr(IntConsumer consumer) {
        
            int[] arr = {
        1,2,3,4,5};
            for(int num : arr)  {
        
                consumer.accept(num);
            }
        }

操作如下。

forEachArr((int num) -> {
        
                System.out.println(num);
     });

上面的例子其实都是很常用的，我们可以熟练应用到项目中。

###### 2.3 省略规则 ######

上面的Lambda表达式甚至可以进一步省略。

(1)参数列表可以省略。

如，forEachArr省略`int`：

forEachArr((num) -> {
        
                System.out.println(num);
     });

原因是`IntConsumer`只有如下一个抽象方法，编译器可以推导出参数类型为`int`。

void accept(int value);

(2)方法体只有一个语句时，`{}`与`;`可以省略

(3)参数只有一个时，`()`可以省略。

forEachArr(num ->  System.out.println(num));

(4)记不住可以不记，使用Idea工具转换。

![image-20220222213402901][]

[image-20220218204642572]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/d97e32228a77775b9cc4450ba808dfd0.png
[image-20220218204704806]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e391539d3fcbc1f183cbce40a233140f.png
[image-20220222213402901]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/2549d26e310a0e884aca8abd1e555b46.png