212. Java 函数式编程风格 - Java 编程风格转换：命令式 vs 函数式（以循环为例）

212. Java 函数式编程风格 - Java 编程风格转换：命令式 vs 函数式（以循环为例）

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🎯 命令式 vs 函数式编程风格

Java 在 8 之前，主要支持的是 面向对象 + 命令式编程。而从 Java 8 开始，引入了 函数式编程风格（Functional Programming），让我们可以使用 lambda 表达式、Stream API 等现代特性来简洁、表达式化地处理数据。

✅ 命令式（Imperative）

• 告诉计算机做什么，也要告诉它怎么做。
• 通常是通过显式的 for 或 while 循环来完成。
• 比如：拿出列表中的偶数，加 1，存到新列表中。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> result = new ArrayList<>();
for (int number : numbers) {if (number % 2 == 0) {result.add(number + 1);}
}
System.out.println(result); // [3, 5]

✅ 函数式（Functional / Declarative）

• 告诉计算机做什么，但不关心怎么做。
• 借助 Stream API，使用 filter、map、collect 等操作。
• 更接近自然语言的描述，可读性高。

List<Integer> result = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0).map(n -> n + 1).collect(Collectors.toList());System.out.println(result); // [3, 5]

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🔄 为什么要从命令式转向函数式？

命令式风格的劣势 🚫	函数式风格的优势 ✅
冗长、嵌套复杂	简洁、清晰表达意图
代码可读性差	更易维护、修改和调试
易引入状态错误	更少副作用，更安全

函数式风格最初看起来可能有点陌生，但一旦掌握，就会发现它更符合人类的表达方式，也更容易组合、调试、并行化。

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🔁 示例对比：转换常见的循环代码

🌟 场景一：从列表中取出所有长度> 3的字符串

命令式版本：

List<String> names = Arrays.asList("Tom", "Jerry", "Spike", "Tyke");
List<String> result = new ArrayList<>();for (String name : names) {if (name.length() > 3) {result.add(name);}
}System.out.println(result); // [Jerry, Spike]

函数式版本：

List<String> result = names.stream().filter(name -> name.length() > 3).collect(Collectors.toList());System.out.println(result); // [Jerry, Spike]

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🌟 场景二：将所有字符串转换为大写并输出

命令式：

for (String name : names) {System.out.println(name.toUpperCase());
}

函数式：

names.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);

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🌟 场景三：找出第一个长度大于 4 的名字（如果有）

命令式：

String result = null;
for (String name : names) {if (name.length() > 4) {result = name;break;}
}
System.out.println(result); // Spike

函数式：

Optional<String> result = names.stream().filter(name -> name.length() > 4).findFirst();result.ifPresent(System.out::println); // Spike

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🚀 小技巧：转型建议

如果你已经有了命令式的代码，不妨遵循以下步骤来重构为函数式风格：

1. 识别循环的目的：是过滤？变换？聚合？
2. 查找可替代的 Stream 方法：如 filter、map、reduce。
3. 消除中间变量：尽量用链式调用，保持表达力。
4. 保持语义清晰：不要过度压缩代码，避免可读性差。

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🧠 总结：何时用函数式风格？

使用函数式风格的最佳时机：

✅ 当你要对集合进行过滤、映射、聚合操作时
✅ 当你希望代码更简洁、更少状态管理
✅ 当你在重构旧代码、修 bug 或加新功能时

使用函数式风格不仅是语法优化，更是思维方式的升级。