Java函数式编程一之基础介绍

简介

在Java8之前面对大型数据集合，Java 还欠缺高效的并行操作，为了编写这类处理批量数据的并行类库，同时也是为了更好的支持函数式编程，在语言层面上修改了现有的 Java：增加 Lambda 表达式。

Lambda

Lambda表达式能够简化原来冗杂的样板代码，如

button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
	    @Override
	    public void onClick(View v) {
	        System.out.println("button clicked");
	    }
});
//以上代码可以简化为如下代码
button.setOnClickListener(v -> System.out.println("button clicked"));

Lambda表达式的形式

Lambda表达式有以下几种形式：

     //1、无参形式 
     Runnable runnable = () ->  System.out.println("无参数");
     //2、一个参数形式
     View.OnClickListener listener = v -> System.out.println("一个参数");
     View.OnClickListener listener = v -> {
	      System.out.println("一个参数")；
	      System.out.println("一个参数")；//多个语句可以使用代码块
	};
     //3、两个参数或多个形式
      BinaryOperator add = (x, y) -> x + y;
      BinaryOperator add = (Long x, Long y) -> x + y;//也可以显式的指定类型

有一点值得注意，Lambda表达式赋值的变量如上面的add表示的不是x + y的结果，而是x + y本身这个表达式。

函数式接口

Lambda 表达式的类型：函数接口（Function Interface）。函数接口就是只有一个抽象方法的接口(由@FunctionalInterface注解标识)！
图中绿色表示主要引入的新接口，其他接口基本上都是为了支持基本类型而添加的接口。

与面向对象主要抽象数据不同，函数式编程主要是为了抽象行为。函数式编程的核心是：在思考问题时，使用不可变值和函数，函数对一个值进行处理，映射成另一个值！

函数式接口的分类

JAVA 8提供了java.util.function包用于支持函数式编程，Function Interface主要分为以下四大类:Function、Predicate、Supplier、Consumer

一、功能性接口：Function

/**
 * Represents a function that accepts one argument and produces a result.
 * 功能性接口的接口定义为R apply(T t)，它接收一个功能参数t，并返回一个功能结果R
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Function {

    /**
     * Applies this function to the given argument.
     *
     * @param t the function argument
     * @return the function result
     */
    R apply(T t);
    ...
    }

二、断言性接口：Predicate

/**
 * Represents a predicate (boolean-valued function) of one argument.
 *
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Predicate {

    /**
     * Evaluates this predicate on the given argument.
     * 断言接口主要应用于判断场景，其抽象接口为boolean test(T t)  类似返回值为Boolean的功能性接口
     * @return {@code true} if the input argument matches the predicate,
     * otherwise {@code false}
     */
    boolean test(T t);
    ...
    }

三、供给性接口：Supplier

/**
 * Represents a supplier of results.
 * 供应接口的定义为T get()，不接收任何参数，有返回值
 * 
There is no requirement that a new or distinct result be returned each
 * time the supplier is invoked.
 * 不要求每次调用供应接口都必须返回一个新的或者特别的结果
 * @param  the type of results supplied by this supplier
 *
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Supplier {

    /**
     * Gets a result.
     * @return a result
     */
    T get();
}

四、消费性接口：Consumer

/**
 * Represents an operation that accepts a single input argument and returns no
 * result. Unlike most other functional interfaces, {@code Consumer} is expected
 * to operate via side-effects.
 * 消费性接口的定义为void accept(T t)，接收一个参数t，没有返回值。
 * 和大多功能性接口不同，Consumer接口期望执行带有副作用的操作
 *（意思是操作可能会更改输入参数的内部状态）
 * @param  the type of the input to the operation
 *
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Consumer {

    /**
     * Performs this operation on the given argument.
     *
     * @param t the input argument
     */
    void accept(T t);
    ...
    }

示例

public class FunctionClassify {
    /**
     * 功能性接口：Function
     * 功能性接口的接口定义为R apply(T t)，它接收一个功能参数t，并返回一个功能结果R
     */
    private static void test1() {
        Function function = (String str) -> str.length() > 3;
        System.out.println("function--" + function.apply("java"));

        Function function2 = a -> a + 10;
        System.out.println("function--" + function2.apply(3));

        Function function3 = s -> s.length();
        System.out.println("function--" + function3.apply("java"));
    }

    /**
     * 断言性接口：Predicate
     * 断言接口主要应用于判断场景，其抽象接口为boolean test(T t)
     */
    private static void test2() {
        Predicate predicate = str -> str.length() > 3;
        System.out.println("predicate--" + predicate.test("java"));

        Predicate predicate2 = a -> true;
        System.out.println("predicate--" + predicate2.test(5));

        Predicate predicate3 = s -> s.equalsIgnoreCase("Java");
        System.out.println("predicate--" + predicate3.test("java"));
        System.out.println("predicate--" + predicate3.test("javac"));
    }

    /**
     * 供给性接口：Supplier
     * 供应接口的定义为T get()，不接收任何参数，有返回值
     */
    private static void test3() {
        Supplier supplier = () -> "Java".toLowerCase();
        System.out.println("supplier--" + supplier.get());
    }

    /**
     * 消费性接口：Consumer
     * 消费性接口的定义为void accept(T t)，接收一个参数t，没有返回值。
     */
    private static void test4() {
        Consumer consumer = s -> {
            System.out.println(  "consumer--" + s.toUpperCase());
        };
        consumer.accept("Java");
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        test1();
        test2();
        test3();
        test4();
    }

}

//输出结果
function--true
function--13
function--4
predicate--true
predicate--true
predicate--true
predicate--false
supplier--java
consumer--JAVA

自定义函数式接口

public class Test2 {
   public static void main(String[] args) {
        String msg = "Hello World";
        CustomAction tCustomAction = System.out::println;
        test(tCustomAction, msg);
    }
    static void test(CustomAction action, String str) {
	   /**
	     * 和前面几种内置函数接口一样，使用“函数式接口.方法”的形式实现某种行为
	     * @param action
	     * @param str
	     */
       	 action.execute(str);
    }
}

@FunctionalInterface
interface CustomAction{
    public void execute(T t);
}

Java函数式编程二