Java8函数式编程一览_java8 函数式编程

一、为什么需要了解函数式编程

• Java诞生以来变化最大的一个版本
• 计算机体系结构变化：多核（计算集群）
• 业务场景变化：处理大型数据集（大数据）
• 面向软件工程师更友好
• Spring5开始大量使用Java8新特性

Java8提供的新特性

• 函数式编程：Lambda，流，默认方法（这篇重点介绍的）
• 新的时间和日期API
• 新的NPE解决方案Optional
• CompletableFuture异步计算
• 。。。

二、函数式编程

• 就是使用函数进行编程
• 使用无副作用的函数
  • 不修改内嵌类的状态
  • 不修改其他对象的状态
  • 返回所有计算结果

行为参数化——函数式编程成为可能

Lambda——匿名函数

• 匿名函数：没有名称，有参数列表、函数主体、返回类型
• Lambda表达式构成：表达式写法和语句写法

• 合法的Lambda表达式

- 不

• 不合法的Lambda表达式（IntelliJ编译器给出提示）

函数式接口

默认方法——避免逻辑灾难

• default
• 没有显式声明方法的具体实现，就自动继承默认实现
• 平滑进行接口优化与演进
• 抽象公共行为，保持代码的可复用性与功能聚焦
• 一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口
• 抽象类可以实例化保存通用状态，接口则不能有实例变量
  

函数描述符

• 函数式接口的抽象方法
• Predicate的函数描述符：T -> boolean

• Lambda表达式允许用内联的形式为函数式接口的抽象方法提供实现，并把整个表达式作为函数式接口的实例
• Lambda表达式的签名要和相应函数式接口的抽象方法签名一致

原始类型特化——减少拆装箱的性能损耗

• 泛型只能绑定到引用类型
• 自动装箱会把原始类型包裹重新在堆上分配内存

Java8提供的函数式接口及应用举例

自定义函数式接口

方法引用——Lambda的语法糖

三、函数式数据处理

函数式数据处理

• 从如何做到要做什么

流——像使用SQL一样处理数据

• 从支持数据处理操作的源生成的元素序列
• 可声明——说明想要完成什么而不是如何实现
• 可复合——流水线工作
• 可并行——充分利用多核性能

流与集合的比较

• 集合是内存中的数据结构，包含所有值——DVD
• 流是按需计算，延迟创建的集合——在线视频 （但只能遍历一次）

流操作与使用

• 中间操作，除了流水线执行中断操作否则不会执行任何处理，屏蔽掉了外部迭代过程
• 终端操作，结果是任何不是流的值

常用流API

谨慎使用并行流——天下没有免费的午餐

• parallel方法及ForkJoinTask框架
• limit和findFirst等并行流不一定比顺序流快
• 少量元素的并行额外开销
• 数据结构是否容易拆分进行流计算

重构与调试

命令式代码到函数式代码

• 1.行为描述
  
• 2.使用匿名内部类
  
• 3.行为参数化，使用Lambda表达式
  
• 4.使用静态方法简化Lambda

• 5.使用方法引用进一步简化
  
• 6.复合Lambda
  

调试Lambda

四、注意事项

默认方法冲突——显式解决

• 类实现了多个接口，并且存在相同签名的默认方法
• FatherClassName.super.defaultMethod()，最好显式解决

明确Lambda表达式的操作含义

• 下面三条语句分别会打印什么？

避免共享可变状态——对输出结果负责

• 取n = 10000，会得到想要的结果嘛？

• 每一次的计算结果都不一样！