Java函数式编程

目录

1、函数式编程核心概念

1.1、什么是函数式编程

 1.2、Java8的函数式支持

2、Lambda表达式

2.1、基本语法

2.2、使用示例

3、函数式接口

3.1、核心函数式接口

4、方法引用

4.1、示例代码

 5、Stream API

5.1、流操作三个步骤

5.2、常用操作

6、Optional类

6.1、主要方法

6.2、使用示例

7、函数式编程实践

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1、函数式编程核心概念

1.1、什么是函数式编程

• 函数可以像变量一样传递和使用
• 更加关注“做什么”而非“如何做”
• 函数不修改外部状态
• 避免可变状态

 1.2、Java8的函数式支持

• Lambda表达式
• 方法引用
• Stream API
• Optional类
• 默认方法
• 函数式接口

2、Lambda表达式

2.1、基本语法

（parameters）-> expression 或者 (parameters) -> {statements;}

2.2、使用示例

// 传统匿名类
Runnable r1 = new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Hello");
    }
};

// Lambda表达式，无参数，单号代码，省去{}和return
Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello");

// 带参数的Lambda，多个参数
Comparator<String> c = (s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2);

// 多行代码，单个参数可以省去()
Function<String, Integer> f = s -> {
    System.out.println("Processing: " + s);
    return s.length();
};

3、函数式接口

3.1、核心函数式接口

接口	方法	用途
Function<T,R>	R apply(T t)	传入T返回R
Consumer<T>	void accept(T t)	消费T无返回
Supplier<T>	T get()	提供T型对象
Predicate<T>	Boolean test(T t)	断言判断
UnaryOperator<T>	T apply(T t)	一元运算
BinaryOperator<T>	T apply(T t1, T t2)	二元运算

3.2、自定义函数式接口

@FunctionalInterface
interface StringProcessor {
    String process(String input);
    
    // 只能有一个抽象方法
    default void info() {
        System.out.println("Functional interface");
    }
}

4、方法引用

• 静态方法引用：ClassName::staticMethod
• 实例方法引用：instance::method
• 任意对象方法引用：ClassName::method
• 构造方法引用：ClassName::new

4.1、示例代码

// 静态方法
Function<String, Integer> p = Integer::parseInt;

// 实例方法
Consumer<String> printer = System.out::println;

// 任意对象方法
Function<String, String> upper = String::toUpperCase;

// 构造方法
Supplier<List<String>> listSupplier = ArrayList::new;

 5、Stream API

5.1、流操作三个步骤

1、创建流：集合、数组、I、O等

2、中间操作：过滤、映射、排序等

3、终端操作：收集、计算、遍历

5.2、常用操作

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 过滤和映射
List<String> result = names.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());

// 分组
Map<Integer, List<String>> groupByLength = names.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(String::length));

// 并行处理
long count = names.parallelStream()
    .filter(s -> s.startsWith("A"))
    .count();

6、Optional类

6.1、主要方法

• of()/ofNullable()

• isPresent()/ifPresent()

• orElse()/orElseGet()/orElseThrow()

• map()/flatMap()

• filter()

6.2、使用示例

Optional<String> opt = Optional.ofNullable(getName());

// 传统null检查
if (opt.isPresent()) {
    System.out.println(opt.get());
}

// 函数式风格
opt.ifPresent(System.out::println);

// 链式操作
String result = opt.map(String::toUpperCase)
                 .orElse("DEFAULT");

7、函数式编程实践

// 传统方式
List<String> filtered = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
    if (name.length() > 3) {
        filtered.add(name.toUpperCase());
    }
}

// 函数式方式
List<String> filtered = names.stream()
    .filter(n -> n.length() > 3)
    .map(String::toUpperCase)
    .collect(Collectors.toList());