Java函数式编程

目录

函数式编程基础

函数作为头等对象

纯粹的函数

高阶函数

没有状态

无副作用

函数接口

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函数式编程基础

函数式编程包含以下关键概念：

• 作为第一类对象的功能
• 纯粹的功能
• 高阶函数

纯函数式编程也有一套遵循的规则：

• 没有状态No State
• 无副作用
• 不可变的变量
• 支持递归胜过循环

即使您不是一直遵循所有这些规则，您仍然可以从应用程序中的函数式编程思想中受益。正如您将看到的，函数式编程并不是解决每个问题的正确工具。特别是“没有副作用”的想法使得，例如难以写入数据库（这是副作用）。您需要了解函数式编程擅长解决哪些问题，哪些不是。

函数作为头等对象

这意味着你可以创建一个函数的“实例”，就像函数实例的变量引用一样，就像对String，Map或任何其他对象的引用一样。函数也可以作为参数传递给其他函数。

在Java中，方法不是头等对象。我们得到的最接近的是Java Lambda Expressions。

纯粹的函数

在以下情况下，函数是纯函数：

• 该函数的执行没有副作用。
• 函数的返回值仅取决于传递给函数的输入参数。

public class ObjectWithPureFunction{

    public int sum(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}

注意sum（）函数的返回值如何仅取决于输入参数。另请注意，sum（）没有副作用，这意味着它不会修改函数外部的任何状态（变量）。

相反，这是一个非纯函数的例子：

public class ObjectWithNonPureFunction{
    private int value = 0;

    public int add(int nextValue) {
        this.value += nextValue;
        return this.value;
    }
}

注意方法add（）如何使用成员变量来计算其返回值，它还修改了值成员变量的状态，因此它有副作用。

高阶函数

如果满足以下条件中的至少一个，则函数是高阶函数：

• 该函数将一个或多个函数作为参数。
• 该函数返回另一个函数作为结果。

在Java中，我们可以获得更高阶函数的最接近的函数（方法）是将一个或多个lambda表达式作为参数，并返回另一个lambda表达式。

public class HigherOrderFunctionClass {

    public  IFactory createFactory(IProducer producer, IConfigurator configurator) {
        return () -> {
           T instance = producer.produce();
           configurator.configure(instance);
           return instance;
        }
    }
}

IProducer 和IConfigurator是函数接口，而java lambda表达式可以实现一个函数接口；并且createFactory() 返回了一个函数接口。

public interface IFactory {
   T create();
}
public interface IProducer {
   T produce();
}
public interface IConfigurator {
   void configure(T t);
}

没有状态

“无状态”通常表示该功能外部没有状态。函数可以在内部包含包含临时状态的局部变量，但该函数不能引用该函数所属的类或对象的任何成员变量。一下是无外部状态的实例：

public class Calculator {
    public int sum(int a, int b) {
       return a + b;
    }
}

相反，这是一个使用外部状态的函数示例：

public class Calculator {
    private int initVal = 5;
    public int sum(int a) {
       return initVal + a;
    }
}

无副作用

这意味着，函数不能更改函数外的任何状态。改变了在函数外部的状态被称为副作用。函数外部的状态既指代类中的成员变量，也指成员函数，参数中的成员变量指向函数，或者指向外部系统中的状态，如文件系统或数据库。

不可变的变量

函数式编程范例中的第三条规则是不可变变量。不可变的变量使得更容易避免副作用。

支持递归胜过循环

函数式编程范例中的第四条规则是支持递归而不是循环。递归使用函数调用来实现循环，因此代码变得更加实用。循环的另一种替代方法是Java Streams API。

函数接口

public interface MyInterface {
    public void run();
}

public interface MyInterface2 {
    public void run();

    public default void doIt() {
        System.out.println("doing it");
    }

    public static void doItStatically() {
        System.out.println("doing it statically");
    }
}

函数接口还可以参看 ：https://blog.csdn.net/liao_hb/article/details/90081652#Functional%20interfaces

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