Java8中關於函數式程式設計的實例講解

函數式編程，這個詞語由兩個名詞構成，函數，編程。程式設計這個詞我就不用解釋了，大家都是做這個的。函數，其實單獨抽離出來這個詞語，也不陌生，那二者組合後的到底是什麼呢，下面這篇文章主要給大家介紹了關於Java8函數式編程的相關資料，需要的朋友可以參考下。

前言

在先前的一篇文章中我們快速學習了lambda和Stream，本章節中我們來回顧和理解函數式程式設計的思想。 我們不斷的提及函數式這個名詞，它指的是lambda嗎？如果是這樣，採用函數式程式設計能為你帶來什麼好處呢?

函數式的思考

命令式程式設計

一般我們實現一個系統有兩種思考方式，一種專注於如何實現，例如下廚做菜，通常按照自己熟悉的烹飪方法：首先洗菜， 然後切菜，熱油，下菜，然後… 這看起來像是一系列的命令合集。對於這種」如何做」式的編程風格我們稱之為命令式編程， 它的特點非常像工廠的流水線、計算機的指令處理，都是串行化、命令式的。

CookingTask cookingTask = new CookingTask();
cookingTask.wash();
cookingTask.cut();
cookingTask.deepFry();
cookingTask.fried();
...

聲明式程式設計

還有一種方式你關注的是要做什麼，我們如果用lambda和函數式來解決上述問題應該是這樣的：

public class CookingDemo {
 public void doTask(String material, Consumer<String> consumer) {
  consumer.accept(material);
 }
 public static void main(String[] args) {
  CookingDemo cookingDemo = new CookingDemo();
  cookingDemo.doTask("蔬菜", material -> System.out.println("清洗" + material));
  cookingDemo.doTask("蔬菜", material -> System.out.println(material + "切片"));
  cookingDemo.doTask("食用油", material -> System.out.println(material + "烧热"));
  cookingDemo.doTask("", material -> System.out.println("炒菜"));
 }
}

這裡我們將烹飪的實作細節交給了函數庫，它最大的優勢在於你讀起來就像是在問題陳述，採用這種方式我們很快可以理解它的功能， 當你在烹飪流程中添加其他步驟也變得非常簡單，你只需要調用doTask方法將材料傳遞進去處理，比如在食用油燒熱前我要打個雞蛋

cookingDemo.doTask("鸡蛋", material -> System.out.println(material + "打碎搅拌均匀"));

而不用再寫一個處理雞蛋的方法。

什麼是函數式程式設計

對於「什麼是函數式程式設計」這一問題最簡化的答案是「它是一種使用函數進行程式設計的方式」。 每個人的理解都是不同的，其核心是：在思考問題時，使用不可變值和函數，函數對一個值進行處理，並映射成另一個值。

不同的語言社群往往對各自語言中的特性孤芳自賞。現在談Java程式設計師如何定義函數式程式設計還為時過早， 但是，這根本不重要！我們關心的是如何寫出好程式碼，而不是符合函數式程式設計風格的程式碼。

我們想像設計一個函數，輸入一個字串類型和布林類型參數，輸出一個整形參數。

int pos = 0;
public Integer foo(String str, boolea flag){
 if(flag && null != str){
  pos++;
 }
 return pos;
}

這個例子有輸入也有輸出，同時每次呼叫也可能會更行外部的變數值，這樣的函數我們稱之為是有副作用的函數。

在函數式程式設計的上下文中，一個「函數」對應於一個數學函數：它接受零個或多個參數，產生一個或多個結果，並且不會有任何副作用。 你可以把它看成一個黑盒，它接收輸入並產生一些輸出，像下面的函數

#

public Integer foo(String str, boolea flag){
 if(flag && null != str){
  return 1;
 }
 return 0;
}

這種類型的函數和你在Java程式語言中看到的函數之間的差異是非常重要的（我們無法想像，log或sin這樣的數學函數會有副作用）。 尤其是，使用同樣的參數來呼叫數學函數，它所傳回的結果一定是相同的。這裡，我們暫時不考慮Random.nextInt這樣的方法，

函數的副作用

當談論「函數式」時，我們想說的其實是「像數學函數那樣——沒有副作用」。由此，程式設計上的一些精妙問題隨之而來。 我們的意思是，每個函數都只能使用函數和像if-then-else這樣的數學思想來建構嗎？ 或者，我們也允許函數內部執行一些非函數式的操作，只要這些操作的結果不會暴露給系統中的其他部分？ 換句話說，如果程式有一定的副作用，不過該副作用不會為其他的呼叫者感知，是否我們能假設這種副作用不存在呢？ 呼叫者不需要知道，或完全不在乎這些副作用，因為這對它完全沒有影響。

當我們希望能界定這二者之間的區別時，我們將第一種稱為純粹的函數式編程，後者稱為函數式編程。

在程式實戰中我們很難用Java語言以純粹的函數式來完成一個程式的，因為很多舊的程式碼包含標準函式庫的函數都是有副作用的（呼叫Scanner.nextLine就有副作用，它會從一個檔案中讀取一行， 通常情況兩次呼叫的結果完全不同）。你希望為你的系統 編寫接近純函數式的實現，需要確保你的程式碼沒有副作用。假設這樣一個函數或方法，它沒有副作用，進入方法體執行時會對一個字段的值加一， 退出方法體之前會對該字段減一。對一個單線程的程式而言，這個方法是沒有副作用的，可以看作函數式的實作。

我們建立函數式的準則是，被稱為「函數式」的函數或方法都只能修改局部變量，除此之外，它所引用的物件都應該是final的。 所有的引用類型欄位都指向不可變物件。

總結

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以上是Java8中關於函數式程式設計的實例講解的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！