Java作为面向对象的编程语言,如果按照编程种类划分属于命令式编程(ImperativeProgramming)。常见的编程范式还有逻辑式编程(LogicProgramming),函数式编程(FunctionalProgramming)。
函数式编程作为一种编程范式,在科学领域,是一种编写计算机程序数据结构和元素的方式,它把计算过程当做是数学函数的求值,而避免更改状态和可变数据。
什么是函数式编程?简单的回答:一切都是数学函数。函数式编程语言里也可以有对象,但通常这些对象都是恒定不变的——要么是函数参数,要什么是函数返回值。函数式编程语言里没有for/next循环,因为这些逻辑意味着有状态的改变。相替代的是,这种循环逻辑在函数式编程语言里是通过递归、把函数当成参数传递的方式实现的。
Lambda表达式
Java8的最大变化是引入了Lambda(Lambda是希腊字母λ的英文名称)表达式——一种紧凑的、传递行为的方式。
Lambda表达式的形式
lambda表达式的语法由参数列表、箭头符号-和函数体组成。函数体既可以是一个表达式,也可以是一个语句块。
表达式:表达式会被执行然后返回执行结果。
语句块:语句块中的语句会被依次执行,就像方法中的语句一样。
return语句会把控制权交给匿名方法的调用者。break和continue只能在循环中使用。
如果函数体有返回值,那么函数体内部的每一条路径都必须返回值。
表达式函数体适合小型lambda表达式,它消除了return关键字,使得语法更加简洁。下面是一些lambda表达式:
(intx,inty)x+y()42(Strings){System.out.println(s);}
第一个lambda表达式接收X和y这两个整形参数并返回它们的和;第二个lambda表达式不接收参数,返回整数42;第三个lambda表达式接收一个字符串并把它打印到控制台,不返回值.
常见应用
替代匿名内部类
毫无疑问,lambda表达式用得最多的场合就是替代匿名内部类,而实现Runnable接口是匿名内部类的经典例子。lambda表达式的功能相当强大,用()-就可以代替整个匿名内部类!请看代码:
如果使用匿名内部类:
TestpublicvoidoldRunable(){newThread(newRunnable(){Overridepublicvoidrun(){System.out.println(Theoldrunablenowisusing!);}}).start();}
而如果使用lambda表达式:
Testpublicvoidrunable(){newThread(()System.out.println(Itsalambdafunction!)).start();}
最后的输出:
Theoldrunablenowisusing!Itsalambdafunction!
是不是强大到可怕?是不是简单到可怕?是不是清晰明了重点突出到可怕?这就是
lambda表达式的可怕之处,用极少的代码完成了之前一个类做的事情!
使用lambda表达式对集合进行迭代
Java的集合类是日常开发中经常用到的,甚至说没有哪个java代码中没有使用到集合类。。。而对集合类最常见的操作就是进行迭代遍历了。请看对比:
TestpublicvoiditerTest(){ListStringlanguages=Arrays.asList(java,scala,python);//beforejava8for(Stringeach:languages){System.out.println(each);}//afterjava8languages.forEach(xSystem.out.println(x));languages.forEach(System.out::println);}
如果熟悉scala的同学,肯定对forEach不陌生。它可以迭代集合中所有的对象,并且将
lambda表达式带入其中。
languages.forEach(System.out::println);
这一行看起来有点像c++里面作用域解析的写法,在这里也是可以的。
用lambda表达式实现map
一提到函数式编程,一提到lambda表达式,怎么能不提map。没错,java8肯定也是支持的。请看示例代码:
TestpublicvoidmapTest(){ListDoublecost=Arrays.asList(10.0,20.0,30.0);cost.stream().map(xx+x*0.05).forEach(xSystem.out.println(x));}
最后的输出结果:
10...5
map函数可以说是函数式编程里最重要的一个方法了。map的作用是将一个对象变换为另外一个。在我们的例子中,就是通过map方法将cost增加了0.05倍的大小然后输出。
用lambda表达式实现map与reduce
既然提到了map,又怎能不提到reduce。reduce与map一样,也是函数式编程里最重要的几个方法之一。map的作用是将一个对象变为另外一个,而reduce实现的则是将所有值合并为一个,请看:
TestpublicvoidmapReduceTest(){ListDoublecost=Arrays.asList(10.0,20.0,30.0);doubleallCost=cost.stream().map(xx+x*0.05).reduce((sum,x)sum+x).get();System.out.println(allCost);}
最终的结果为:
63.0
如果我们用for循环来做这件事情:
TestpublicvoidsumTest(){ListDoublecost=Arrays.asList(10.0,20.0,30.0);doublesum=0;for(doubleeach:cost){each+=each*0.05;sum+=each;}System.out.println(sum);}
相信用map+reduce+lambda表达式的写法高出不止一个level。
filter操作
filter也是我们经常使用的一个操作。在操作集合的时候,经常需要从原始的集合中过滤掉一部分元素。
TestpublicvoidfilterTest(){ListDoublecost=Arrays.asList(10.0,20.0,30.0,40.0);ListDoublefilteredCost=cost.stream().filter(xx25.0).collect(Collectors.toList());filteredCost.forEach(xSystem.out.println(x));}
最后的结果:
30..0