Java对函数式编程的支持

实现面向对象编程不一定非得使用面向对象编程语言，同理，实现函数式编程也不一定非得使用函数式编程语言。现在，很多面向对象编程语言，也提供了相应的语法、类库来支持函数式编程。

Java这种面向对象编程语言，对函数式编程的支持可以通过一个例子来描述：

这段代码的作用是从一组字符串数组中，过滤出长度小于等于3的字符串，并且求得这其中的最大长度。

Java为函数式编程引入了三个新的语法概念：Stream类、Lambda表达式和函数接口（Functional Inteface）。Stream类用来支持通过“.”级联多个函数操作的代码编写方式；引入Lambda表达式的作用是简化代码编写；函数接口的作用是让我们可以把函数包裹成函数接口，来实现把函数当做参数一样来使用（Java 不像C那样支持函数指针，可以把函数直接当参数来使用）。

Stream类

假设我们要计算这样一个表达式：(3-1)*2+5。如果按照普通的函数调用的方式写出来，就是下面这个样子：

不过，这样编写代码看起来会比较难理解，我们换个更易读的写法，如下所示：

在Java中，“.”表示调用某个对象的方法。为了支持上面这种级联调用方式，我们让每个函数都返回一个通用的Stream类对象。在Stream类上的操作有两种：中间操作和终止操作。中间操作返回的仍然是Stream类对象，而终止操作返回的是确定的值结果。

再来看之前的例子，对代码做了注释解释。其中map、filter是中间操作，返回Stream类对象，可以继续级联其他操作；max是终止操作，返回的不是Stream类对象，无法再继续往下级联处理了。

Lambda表达式

前面提到Java引入Lambda表达式的主要作用是简化代码编写。实际上，我们也可以不用Lambda表达式来书写例子中的代码。我们拿其中的map函数来举例说明。

下面三段代码，第一段代码展示了map函数的定义，实际上，map函数接收的参数是一个Function接口，也就是函数接口。第二段代码展示了map函数的使用方式。第三段代码是针对第二段代码用Lambda表达式简化之后的写法。实际上，Lambda表达式在Java中只是一个语法糖而已，底层是基于函数接口来实现的，也就是第二段代码展示的写法。

Lambda表达式包括三部分：输入、函数体、输出。表示出来的话就是下面这个样子：

实际上，Lambda表达式的写法非常灵活。上面给出的是标准写法，还有很多简化写法。比如，如果输入参数只有一个，可以省略()，直接写成a->{…}；如果没有入参，可以直接将输入和箭头都省略掉，只保留函数体；如果函数体只有一个语句，那可以将{}省略掉；如果函数没有返回值，return语句就可以不用写了。

Lambda表达式与匿名类的异同集中体现在以下三点上：

Lambda就是为了优化匿名内部类而生，Lambda要比匿名类简洁的多得多。

Lambda仅适用于函数式接口，匿名类不受限。

即匿名类中的this是“匿名类对象”本身；Lambda表达式中的this是指“调用Lambda表达式的对象”。

函数接口

实际上，上面一段代码中的Function、Predicate、Comparator都是函数接口。我们知道，C语言支持函数指针，它可以把函数直接当变量来使用。

但是，Java没有函数指针这样的语法。所以它通过函数接口，将函数包裹在接口中，当作变量来使用。实际上，函数接口就是接口。不过，它也有自己特别的地方，那就是要求只包含一个未实现的方法。因为只有这样，Lambda表达式才能明确知道匹配的是哪个方法。如果有两个未实现的方法，并且接口入参、返回值都一样，那Java在翻译Lambda表达式的时候，就不知道表达式对应哪个方法了。

函数式接口也是Java interface的一种，但还需要满足：

一个函数式接口只有一个抽象方法(single abstract method)；

Object类中的public abstract method不会被视为单一的抽象方法；

函数式接口可以有默认方法和静态方法；

函数式接口可以用@FunctionalInterface注解进行修饰。

满足这些条件的interface，就可以被视为函数式接口。例如Java 8中的Comparator接口：

函数式接口有什么用呢？一句话，函数式接口带给我们最大的好处就是：可以使用极简的lambda表达式实例化接口。为什么这么说呢？我们或多或少使用过一些只有一个抽象方法的接口，比如Runnable、ActionListener、Comparator等等，比如我们要用Comparator实现排序算法，我们的处理方式通常无外乎两种：

规规矩矩的写一个实现了Comparator接口的Java类去封装排序逻辑。若业务需要多种排序方式，那就得写多个类提供多种实现，而这些实现往往只需使用一次。

文章来源：《电脑编程技巧与维护》 网址: http://www.dnbcjqywh.cn/zonghexinwen/2020/0924/507.html