Java函数式编程

1、什么是函数式编程

简单说,"函数式编程"(Functional Programming)是一种"编程范式"(programming paradigm),也就是如何编写程序的方法论。
它属于"结构化编程"的一种,主要思想是把运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。
函数式编程的定义不太容易理解。我们可以拆成两个词来看,函数,编程。编程不用解释,大家都很熟悉。我们说一下函数,函数是什么?其实大家也很熟悉,我们初中开始就在学习函数了:
F(x)=x+1
这就是最简单的一个函数,对函数式编程的理解核心思想也是基于函数的,也就是说:使用函数,对参数进行计算处理,返回另外一个值,从而建立了一个参数与返回值的映射关系。如上例中F(1)=2,对于参数1,F(1)是永远等于2的。
函数式编程的函数强调无状态,强调外部无关性,即:不依赖外部状态,不改变外部状态,是线程安全的。

    void doNothing(int i){}
    void doNothing(List l){}

上面面两个函数,一个入参是传值,一个入参是传对象。
第二个版本的doNothing,传入的是对象,是变量,是真正意义上的外部状态。很有可能在你遍历这个list的时候,外部某个同时执行的线程正在尝试改变这个list里的元素,是不是很危险?
第一个版本只是传入了一个int值,没有任何外部依赖,对调用者来说是安全的。所以总结函数式编程当中的函数,可以一句话归结为:隔绝一切外部状态,传入值,输出值。

2、First Class Functions

Java 8最重大的改动是使function成为头等公民(first class citizen)。对于一种编程语言来说,头等公民函数(first class functions)意味着函数可以赋给一个变量,可以作为其他函数的参数,返回值。这是函数式编程语言所需要的基础。

In programming language design, a first-class citizen (also object, entity, or value) in a given programming language is an entity which supports all the operations generally available to other entities. These operations typically include being passed as a parameter, returned from a function, and assigned to a variable.

    int plus1(int i){return i+1;}
    static int sum(Function<Integer, Integer> function,int i){return function.apply(i);}
    Function<Integer, Integer> f=FunctionProgramming::plus1;
    int s=sum( f,1);

在sum中plus1作为参数传入,函数嵌套,即高阶函数。
而高阶函数语言的表达力更灵活,更简洁,更强大。

        String[] strs=new String[]{"h","e","l","l","o"};
        for(String s:strs){
            String ts=s.toUpperCase();
            System.out.print(ts);
        }
        Stream.of(strs).map(String::toUpperCase).forEach(System.out::print);

Java传统处理思路,分三步:遍历数组、转化成大写,输出
而使用高阶函数,使得原先啰啰嗦嗦的几句话变成一句话就说清楚了,它更接近我们自然语言的表达方式。

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