這篇文章主要介紹了java8中函數(shù)式編程的示例分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

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函數(shù)式編程語言是什么？

函數(shù)式編程語言的核心是它以處理數(shù)據的方式處理代碼。這意味著函數(shù)應該是第一等級（First-class）的值，并且能夠被賦值給變量，傳遞給函數(shù)等等。

事實上，很多函數(shù)式語言比這走得更遠，將計算和算法看得比它們操作的數(shù)據更重要。其中有些語言想分離程序狀態(tài)和函數(shù)（以一種看起來有點對立的方式，使用面向對象的語言，這通常會將它們聯(lián)系得更緊密）。

Clojure編程語言就是一個這樣的例子，盡管它運行于基于類的Java虛擬機，Clojure的本質是函數(shù)式語言，并且在高級語言源程序中不直接公布類和對象（盡管提供了與Java良好的互操作性）。

下面顯示的是一個Clojure函數(shù)，用于處理日志，是一等公民（First-class citizen），并且不需要綁定一個類而存在。

(defn build-map-http-entries [log-file]
(group-by :uri (scan-log-for-http-entries log-file)))

當寫在函數(shù)中的程序，對給定的輸入（不論程序中的其它狀態(tài)如何）總是返回相同的輸出，并且不會產生其它影響，或者改變任何程序狀態(tài)，這時候函數(shù)式編程是最有用的。它們的行為與數(shù)學函數(shù)相同，有時候把遵循這個標準的函數(shù)稱為“純”函數(shù)。

純函數(shù)的巨大好處是它們更容易推論，因為它們的操作不依賴于外部狀態(tài)。函數(shù)能夠很容易地結合在一起，這在開發(fā)者工作流風格中很常見，例如Lisp方言和其它具有強函數(shù)傳統(tǒng)的語言中很普遍的REPL(Read, Execute, Print, Loop)風格。

非函數(shù)式編程語言中的函數(shù)式編程

一種語言是不是函數(shù)式并不是非此即彼的狀態(tài)，實際上，語言存在于圖譜上。在最末端，基本上是強制函數(shù)式編程，通常禁止可變的數(shù)據結構。Clojure就是一種不接受可變數(shù)據的語言。

不過，也有一些其它語言，通常以函數(shù)方式編程，但語言并不強制這一點。Scala就是一個例子，它混和了面向對象和函數(shù)式語言。允許函數(shù)作為值，例如：

val sqFn = (x: Int) => x * x

同時保留與Java非常接近的類和對象語法。

另一個極端，當然，使用完全非函數(shù)式語言進行函數(shù)式編程是可能的，例如C語言，只要維持好合適的程序員準則和慣例。

考慮到這一點，函數(shù)式編程應該被看作是有兩個因素的函數(shù)，其中一個與編程語言相關，另一個是用該語言編寫的程序：

1）底層編程語言在多大程度上支持，或者強制函數(shù)式編程？

2）這個特定的程序如何使用語言提供的函數(shù)式特性？它是否避免了非函數(shù)式特性，例如可變狀態(tài)？

Java的一些歷史

Java是一種固執(zhí)己見的語言，它具有很好的可讀性，初級程序員很容易上手，具有長期穩(wěn)定性和可支持性。但這些設計決定也付出了一定的代價：冗長的代碼，類型系統(tǒng)與其它語言相比顯得缺乏彈性。

然而，Java的類型系統(tǒng)已經在演化，雖然在語言的歷史當中相對比較慢。我們來看看這些年來它的一些形式。

Java最初的類型系統(tǒng)

Java最初的類型系統(tǒng)至今已經超過15年了。它簡單而清晰，類型包括引用類型和基本類型。類、接口或者數(shù)組屬于引用類型。

類是Java平臺的核心，類是Java平臺將會加載、或鏈接的功能的基本單位，所有要執(zhí)行的代碼都必須駐留于一個類中。

接口不能直接實例化，而是要通過一個實現(xiàn)了接口API的類。

數(shù)組可以包含基本類型、類的實例或者其它數(shù)組。

基本類型全部由平臺定義，程序員不能定義新的基本類型。

從最早開始，Java的類型系統(tǒng)一直堅持很重要的一點，每一種類型都必須有一個可以被引用的名字。這被稱為“標明類型（Nominative typing）”，Java是一種強標明類型語言。

即使是所謂的“匿名內部類”也仍然有類型，程序員必須能引用它們，才能實現(xiàn)那些接口類型：

Runnable r = new Runnable() { public void run() { System.out.println("Hello World!"); } };

換種說法，Java中的每個值要么是基本類型，要么是某個類的實例。

命名類型（Named Type）的其它選擇

其它語言沒有這么迷戀命名類型。例如，Java沒有這樣的Scala概念，一個實現(xiàn)（特定簽名的）特定方法的類型。在Scala中，可以這樣寫：

x : {def bar : String}

記住，Scala在右側標示變量類型（冒號后面），所以這讀起來像是“x是一種類型，它有一個方法bar返回String”。我們能用它來定義類似這樣的Scala方法：

def showRefine(x : {def bar : String}) = { print(x.bar) }

然后，如果我們定義一個合適的Scala對象：

object barBell { def bar = "Bell" }

然后調用showRefine(barBell)，這就是我們期待的事：

showRefine(barBell) Bell

這是一個精化類型（Refinement typing）的例子。從動態(tài)語言轉過來的程序員可能熟悉“鴨子類型（Duck typing）”。結構精化類型（Structural refinement typing）是類似的，除了鴨子類型（如果它走起來像鴨子，叫起來像鴨子，就可以把它當作鴨子）是運行時類型，而這些結構精化類型作用于編譯時。

在完全支持結構精化類型的語言中，這些精化類型可以用在程序員可能期望的任何地方，例如方法參數(shù)的類型。而Java，相反地，不支持這樣的類型（除了幾個稍微怪異的邊緣例子）。

Java 5類型系統(tǒng)

Java 5的發(fā)布為類型系統(tǒng)帶來了三個主要新特性，枚舉、注解和泛型。

枚舉類型（Enum）在某些方面與類相似，但是它的屬性只能是指定數(shù)量的實例，每個實例都不同并且在類描述中指定。主要用于“類型安全的常量”，而不是當時普遍使用的小整數(shù)常量，枚舉構造同時還允許附加的模式，有時候這非常有用。

注解（Annotation）與接口相關，聲明注解的關鍵字是@interface，以@開始表示這是個注解類型。正如名字所建議的，它們用于給Java代碼元素做注釋，提供附加信息，但不影響其行為。此前，Java曾使用“標記接口（Marker interface）”來提供這種元數(shù)據的有限形式，但注解被認為更有靈活性。

Java泛型提供了參數(shù)化類型，其想法是一種類型能扮演其它類型對象的“容器”，無需關心被包含類型的具體細節(jié)。裝配到容器中的類型通常稱為類型參數(shù)。

Java 5引入的特性中，枚舉和注解為引用類型提供了新的形式，這需要編譯器特殊處理，并且有效地從現(xiàn)有類型層級結構分離。

泛型為Java的類型系統(tǒng)增加了顯著額外的復雜性，不僅僅因為它們是純粹的編譯時特性，還要求Java開發(fā)人員應注意，編譯時和運行時的類型系統(tǒng)彼此略有不同。

盡管有這些變化，Java仍然保持標明類型。類型名稱現(xiàn)在包括List（讀作：“List-of-String”）和Map, CachedObject>（“Map-of-Class-of-Unknown-Type-to-CachedObject”），但這些仍然是命名的類型，并且每個非基本類型的值仍是某個類的實例。

Java 6和7引入的特性

Java 6基本上是一個性能優(yōu)化和類庫增強的版本。類型系統(tǒng)的唯一變化是擴大注解角色，發(fā)布可插拔注解處理功能。這對大多數(shù)開發(fā)者沒有任何影響，Java 6中也沒有真正提供可插拔類型系統(tǒng)。

Java 7的類型系統(tǒng)沒有重大改變。僅有的一些新特性，看起來都很相似：

javac編譯器中類型推斷的小改進。

簽名多態(tài)性分派（Signature polymorphic dispatch），用于方法句柄（Method handle）的實現(xiàn)細節(jié)，而這在Java 8中又反過來用于實現(xiàn)Lambda表達式。

Multi-catch提供了一些“代數(shù)數(shù)據類型”的小跟蹤信息，但這些完全是javac內部的，對最終用戶程序員沒有任何影響。

Java 8的類型系統(tǒng)

縱觀其歷史，Java基本上已經由其類型系統(tǒng)所定義。它是語言的核心，并且嚴格遵守著標明類型。從實際情況來看，Java類型系統(tǒng)在Java 5和7之間沒有太大變化。

乍一看，我們可能期望Java 8改變這種狀況。畢竟，一個簡單的Lambda表達式似乎讓我們移除了標明類型：

() -> { System.out.println("Hello World!"); }

這是個沒有名字、沒有參數(shù)的方法，返回void。它仍然是完全靜態(tài)類型的，但現(xiàn)在是匿名的。

我們逃脫了名詞的王國？這真的是Java的一種新的類型形式？

也許不幸的是，答案是否定的。JVM上運行的Java和其它語言，非常嚴格地限制在類的概念中。類加載是Java平臺的安全和驗證模式的中心。簡單地說，不通過類來表示一種類型，這是非常非常難的。

Java 8沒有創(chuàng)建新的類型，而是通過編譯器將Lambda表達式自動轉換成一個類的實例。這個類由類型推斷來決定。例如：

Runnable r = () -> { System.out.println("Hello World!"); };

右側的Lambda表達式是個有效的Java 8的值，但其類型是根據左側值推斷的，因此它實際上是Runnable類型的值。需要注意的是，如果沒有正確地使用Lambda表達式，可能會導致編譯器錯誤。即使是引入了Lambda，Java也沒有改變這一點，仍然遵守著標明類型。

Java 8的函數(shù)式編程怎么樣？

最后，讓我們回到本文開頭提出的問題，“Java 8的函數(shù)式編程怎么樣？”

Java 8之前，如果開發(fā)者想以函數(shù)式風格編程，他或她只能使用嵌套類型（通常是匿名內部類）作為函數(shù)代碼的替代。默認的Collection類庫不會為這些代碼提供任何方便，可變性的魔咒也始終存在。

Java 8的Lambda表達式沒有神奇地轉變成函數(shù)式語言。相反，它的作用仍是創(chuàng)建強制的強命名類型語言，但有更好的語法支持Lambda表達式函數(shù)文本。與此同時，Collection類庫也得到了增強，允許Java開發(fā)人員開始采用簡單的函數(shù)式風格（例如filter和map）簡化笨重的代碼。

Java 8需要引入一些新的類型來表示函數(shù)管道的基本構造塊，如java.util.function中的Predicate、Function和Consumer接口。這些新增的功能使Java 8能夠“稍微函數(shù)式編程”，但Java需要用類型來表示它們（并且它們位于工具類包，而不是語言核心），這說明標明類型仍然束縛著Java語言，它離純粹的Lisp方言或者其它函數(shù)式語言是多么的遙遠。

除了以上這些，這個函數(shù)式語言能量的小集合很可能是所有大多數(shù)開發(fā)者日常開發(fā)所真正需要的。對于高級用戶，還有（JVM或其它平臺）其它語言，并且毫無疑問，將繼續(xù)蓬勃發(fā)展。

感謝你能夠認真閱讀完這篇文章，希望小編分享的“java8中函數(shù)式編程的示例分析”這篇文章對大家有幫助，同時也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)，關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，更多相關知識等著你來學習!

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