函数式编程-Stream流(三更草堂)

1. 概述

1.1 为什么学？

• 能够看懂公司里的代码
• 大数量下处理集合效率高 （并行流）（多线程，并发编程）
• 代码可读性高
• 消灭嵌套地狱

//查询未成年作家的评分在70以上的书籍 由于洋流影响所以作家和书籍可能出现重复，需要进行去重
List<Book> bookList = new ArrayList<>();
Set<Book> uniqueBookValues = new HashSet<>();
Set<Author> uniqueAuthorValues = new HashSet<>();
for (Author author : authors) {
    if (uniqueAuthorValues.add(author)) {
        if (author.getAge() < 18) {
            List<Book> books = author.getBooks();
            for (Book book : books) {
                if (book.getScore() > 70) {
                    if (uniqueBookValues.add(book)) {
                        bookList.add(book);
                    }
                }
            }
        }
    }
}
System.out.println(bookList);

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=====> 函数式编程：

List<Book> collect = authors.stream()
    .distinct()
    .filter(author -> author.getAge() < 18)
    .map(author -> author.getBooks())
    .flatMap(Collection::stream)
    .filter(book -> book.getScore() > 70)
    .distinct()
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println(collect);

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1.2 函数式编程思想

1.2.1 概念

面向对象思想需要关注用什么对象完成什么事情。而函数式编程思想就类似于我们数学中的函数。它主要关注的是对数据进行了什么操作。

函数式编程（Functional Programming，简称FP）是一种编程范式，它强调将计算视为数学函数的求值过程，并避免在程序中使用可变状态和可变数据。函数式编程的核心思想是将计算过程分解为一系列纯函数的调用，其中每个函数都接受输入并生成输出，而且在给定相同输入时总是产生相同的输出，不会产生副作用。

以下是函数式编程的一些重要概念和原则：

1. 纯函数（Pure Functions）：纯函数是指在给定相同的输入时，总是返回相同的输出，并且不会改变外部状态或产生副作用。这意味着纯函数不依赖于外部变量，不修改全局状态，也不进行 I/O 操作。

2. 不可变性（Immutability）：函数式编程鼓励使用不可变数据结构，即一旦创建就不能修改的数据。这有助于避免竞态条件和意外的副作用。

3. 高阶函数（Higher-order Functions）：函数可以作为参数传递给其他函数，或者从其他函数中返回。这使得函数可以更灵活地组合和重用。

4. 声明式编程（Declarative Programming）：函数式编程通常更注重"做什么"而不是"如何做"。开发者描述期望的结果，而不是详细指定如何实现这些结果。

5. 不可变性（Immutability）：函数式编程鼓励使用不可变数据结构，即一旦创建就不能修改的数据。这有助于避免竞态条件和意外的副作用。

6. 惰性评估（Lazy Evaluation）：在函数式编程中，表达式通常在需要时才会被求值，而不是立即求值。这可以提高性能和节省资源。

7. 递归（Recursion）：函数式编程通常使用递归来处理重复的任务，而不是循环。递归更符合函数式编程的思想，并且可以帮助实现简洁的代码。

8. 不可变性（Immutability）：函数式编程鼓励使用不可变数据结构，即一旦创建就不能修改的数据。这有助于避免竞态条件和意外的副作用。

函数式编程通常被认为是一种强大的编程范式，可以帮助开发者编写更具表现力、可维护性和并发性的代码。它在现代编程语言和框架中得到广泛支持，如Haskell、Clojure、Scala、JavaScript的某些库等。虽然函数式编程可能需要开发者重新思考编程的方式，但它可以带来很多优点，特别是在处理复杂问题和并发编程时。

1.2.2 优点

• 代码简洁，开发快速
• 接近自然语言，易于理解
• 易于"并发编程

2. Lambda表达式 —>可以考虑先构造匿名内部类

2.1 概述

Lambda是JDK8中一个语法糖。他可以对某些匿名内部类的写法进行简化。它是函数式编程思想的一个重要体现。让我们不用关注是什么对象。而是更关注我们对数据进行了什么操作。

2.2 核心原则

可推导可省略
即，可以被推导出来的属性，那么也就可以去省略它。

2. 3 基本格式

(参数列表)->{代码}
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例一，

我们在创建线程并启动时可以使用匿名内部类的写法：

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("你知道吗 我比你想象的 更想在你身边");
    }
}).start();

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可以使用Lambda的格式对其进行修改。修改后如下：

new Thread(()->{
    System.out.println("你知道吗 我比你想象的 更想在你身边");
}).start();		//调start方法，启动线程。
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例二:

现有方法定义如下，其中IntBinaryOperator是一个接口。先使用匿名内部类的写法调用该方法。

​
    public static int calculateNum(IntBinaryOperator operator){
        int a = 10;
        int b = 20;
        return operator.applyAsInt(a, b);
    }
​
    public static void main(String[] args) {
        int i = calculateNum(new IntBinaryOperator() {		//并行写法？？？
            @Override
            public int applyAsInt(int left, int right) {
                return left + right;
            }
        });
        System.out.println(i);
    }

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Lambda写法： IDEA内按alt+enter ，可以转lambda表达式形式。

    public static void main(String[] args) {
        int i = calculateNum((int left, int right)->{
            return left + right;
        });
        System.out.println(i);
    }
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例三

现有方法定义如下，其中IntPredicate是一个接口。先使用匿名内部类的写法调用该方法。

    public static void printNum(IntPredicate predicate){
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        for (int i : arr) {
            if(predicate.test(i)){		//属性调方法，可能是它自己的，
            //										也可能是来自它的类，定义的方法。
                System.out.println(i);
            }
        }
    }
    //---------------------------------------------------------------
    public static void main(String[] args) {
        printNum(new IntPredicate() {
            @Override
            public boolean test(int value) {
                return value%2==0;
            }
        });
    }
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例四（泛型lambda化）

现有方法定义如下，其中Function是一个接口。先使用匿名内部类的写法调用该方法。

    public static <R> R typeConver(Function<String,R> function){
        String str = "1235";
        R result = function.apply(str);
        return result;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Integer result = typeConver(new Function<String, Integer>() {
            @Override
            public Integer apply(String s) {
                return Integer.valueOf(s);
            }
        });
        System.out.println(result);
    }

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Lambda写法：

        Integer result = typeConver((String s)->{
            return Integer.valueOf(s);
        });
        System.out.println(result);
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例五

现有方法定义如下，其中IntConsumer是一个接口。先使用匿名内部类的写法调用该方法。

    public static void foreachArr(IntConsumer consumer){
        int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        for (int i : arr) {
            consumer.accept(i);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        foreachArr(new IntConsumer() {
            @Override
            public void accept(int value) {
                System.out.println(value);
            }
        });
    }

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Lambda写法：

    public static void main(String[] args) {
        foreachArr((int value)->{
            System.out.println(value);
        });
    }

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2.4 省略规则

• 参数类型可以省略
• 方法体只有一句代码时大括号return和唯一一句代码的分号可以省略
• 方法只有一个参数时小括号可以省略
• 以上这些规则都记不住也可以省略不记

尚硅谷—lambda表达式

1.Lambda表达式使用前后的对比：

1.Lambda表达式使用前后的对比：
举例一：
@Test
public void test1(){

    Runnable r1 = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("我爱北京天安门");
        }
    };

    r1.run();

    System.out.println("***********************");

    Runnable r2 = () -> System.out.println("我爱北京故宫");

    r2.run();
}

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举例二：
@Test
public void test2(){

    Comparator<Integer> com1 = new Comparator<Integer>() {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return Integer.compare(o1,o2);
        }
    };

    int compare1 = com1.compare(12,21);
    System.out.println(compare1);

    System.out.println("***********************");
    //Lambda表达式的写法
    Comparator<Integer> com2 = (o1,o2) -> Integer.compare(o1,o2);

    int compare2 = com2.compare(32,21);
    System.out.println(compare2);


    System.out.println("***********************");
    //方法引用
    Comparator<Integer> com3 = Integer :: compare;

    int compare3 = com3.compare(32,21);
    System.out.println(compare3);
}
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2.lambda表达式的基本用法：

3.如何使用：