Java8 自定义函数编程

在传统的Java编程中，我们通常使用面向对象的方式来组织代码。然而，在某些场景下，面向对象的方式并不是最合适的选择。Java8引入了函数式编程的概念，提供了一些新的特性，例如Lambda表达式和函数接口，使得我们可以更方便地进行函数式编程。

Lambda 表达式

Lambda表达式是Java8引入的一种新的语法，用于以更简洁的方式定义函数。Lambda表达式可以用来创建函数对象，也可以作为函数式接口的实例传递给方法。

Lambda表达式的基本语法如下：

(parameters) -> expression

其中，parameters是输入参数的列表，expression是一个或多个语句。如果expression是一个表达式，那么Lambda表达式的返回值类型会根据上下文自动推断出来。如果expression是一个代码块，那么需要使用大括号将其括起来，并且需要使用return语句来返回值。

下面是一个简单的Lambda表达式的示例：

// 使用Lambda表达式实现一个加法函数
Function<Integer, Integer> addFunction = (a) -> a + 1;
int result = addFunction.apply(1);
System.out.println(result); // 输出 2

在这个示例中，我们使用Lambda表达式实现了一个加法函数，将输入的参数加1并返回。Lambda表达式的参数是a，表达式是a + 1。我们将Lambda表达式赋值给了一个Function<Integer, Integer>类型的变量，并调用apply方法传入参数1进行计算。

函数接口

函数接口是Java8引入的一组接口，用于定义函数的签名。函数接口只有一个抽象方法，可以用Lambda表达式来实现。Java8提供了一些常用的函数接口，例如Function、Supplier和Consumer等。

函数接口的定义如下：

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}

其中，T是输入参数的类型，R是返回值的类型。@FunctionalInterface注解用于标识该接口是一个函数接口，编译器会检查该接口是否符合函数接口的标准。

下面是一个使用函数接口的示例：

// 使用函数接口实现一个乘法函数
Function<Integer, Integer> multiplyFunction = (a) -> a * 2;
int result = multiplyFunction.apply(3);
System.out.println(result); // 输出 6

在这个示例中，我们定义了一个Function<Integer, Integer>类型的函数接口，实现了一个乘法函数，将输入的参数乘以2并返回。我们将Lambda表达式赋值给了multiplyFunction变量，并调用apply方法传入参数3进行计算。

Stream API

Java8引入的另一个重要的特性是Stream API，它可以用来处理集合数据。Stream API提供了一些用于处理集合数据的函数式操作，例如过滤、映射和归约等。

下面是一个使用Stream API的示例：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                    .filter(n -> n % 2 == 0)
                                    .collect(Collectors.toList());
System.out.println(evenNumbers); // 输出 [2, 4]

在这个示例中，我们首先创建了一个包含整数的集合。然后，我们使用stream方法将集合转换为一个Stream，接着使用filter方法过滤出偶数，并最终使用collect方法将结果收集到一个新的List中。

方法引用

方法引用是一种更简洁的Lambda表达式的写法，可以引用已有的方法来创建函数对象。方法引用可以分为以下几种类型：

  • 静态方法引用：ClassName::staticMethodName
  • 实例方法引用：instance::methodName
  • 构造方法引用：ClassName::new

下面是一个使用方法引用的示例：

List<String> strings = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
strings.forEach(System.out::println); // 输出 apple, banana, orange