Java函数式编程

Functional Programming 函数式编程，这里的函数类似于一个表达式，类似我们学习中的数学公式，输入端是确定的，那输出端也是确定的，这种就是没有副作用的纯函数。

函数式编程认为，程序可以用一系列数学函数或表达式的组合来表示。函数式编程是程序面向数学的更底层的抽象，将计算过程描述为表达式。抽象程度很高，但是也只是理论上，毕竟不是所有的程序都使用，你太抽象了，反而不可理解，很多我们正常还是面向对象方便好编程。

无状态
何为无状态？简单点讲就是，函数内部涉及的变量都是局部变量，不会像面向对象编程那样，共享类成员变量，也不会像面向过程编程那样，共享全局变量。函数的执行结果只与入参有关，跟其他任何外部变量无关。同样的入参，不管怎么执行，得到的结果都是一样的。

public int count（int a）{
  int b = 1；
  return a+b；
}

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

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上面这俩第二个更符合无状态，因为第一个实际上b被改了之后，既保证不了，但是第二个什么情况，结果都是根据入参确定的，不会受到其他因素。

不同的编程范式：

面向对象的编程单元是类或对象，面向过程的编程单元是函数，函数式编程的编程单元是无状态函数。

Java的函数表达式三个体现：stream。Lambda，函数式接口

stream

stream应该是用的最多的一个JDK8新特性,里面对应的很多方法，比如filter，map，groupBy等，但是要注意，实际上这些stream返回的都是一个Stream对象，而不是我们自己的对象，拿到的结果实际是从这个Stream对象转换出来的。

以下是stream的filter，map的源码方法对应

如下所示。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。

public class FPDemo {
  public static void main(String[] args) {
    Optional result = Stream.of("f", "ba", "hello") // of返回Stream对象
            .map(s -> s.length()) // map返回Stream对象
            .filter(l -> l <= 3) // filter返回Stream对象
            .max((o1, o2) -> o1-o2); // max终止操作：返回Optional
    System.out.println(result.get()); // 输出2
  }
}
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Lambda

lambda现在很多地方也会用到，如果不理解确实会导致代码阅读性门槛高，看到一篇文章，对Lambda总结，就是一个-> 箭头 的使用用法，其实这个不一定确切，但是你不懂的情况下，这个说法可以让你在一堆介绍lambda的繁琐的文章中有个理解。

lambda的结构

(a, b) -> { 语句1； 语句2；...; return 输出; } //a,b是输入参数
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Lambda 表达式的写法非常灵活。我们刚刚给出的是标准写法，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。

实际上Lambda是Java提供的一种语法糖，底层实现还是函数接口，只不过这些都没有展示出来，利用的是默认实现。

下面代码是把上面代码的filte，map，max这些底层函数接口展示出来，这个你就能看到很多具体的步骤

Optional result = Stream.of("f", "ba", "hello")
        .map(s -> s.length())
        .filter(l -> l <= 3)
        .max((o1, o2) -> o1-o2);
        
// 还原为函数接口的实现方式
Optional result2 = Stream.of("fo", "bar", "hello")
        .map(new Function() {
          @Override
          public Integer apply(String s) {
            return s.length();
          }
        })
        .filter(new Predicate() {
          @Override
          public boolean test(Integer l) {
            return l <= 3;
          }
        })
        .max(new Comparator() {
          @Override
          public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o1 - o2;
          }
        });
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函数接口

Java 8 引入了 「 函数接口 」 ( funtional interface ) 的概念，「 函数接口 」就是那些有且只有显式定义一个方法的接口。

如果一个接口的实现类只需要实现一个方法，那么该接口就是函数接口。

具体来说，有以下两种情况

1. 那些只有一个方法的接口，例如 Comparable 接口，它只有一个方法 compareTo()。
2. 那些具有多个默认方法，但有且只有一个虚方法的接口。也就是说，函数接口也可以有多个方法，但除了一个可用 Lambda
   表达式来实现的方法，其它方法都必须有 default 关键字。

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接口。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。

Function、Predicate、Comparator 这些函数接口，他们包裹一个函数，把函数作为变量，弥补Java不能像，C语言那样把函数通过指针的方式直接使用。