函数式编程和流编程

⑴ 函数式编程-Lambda与Stream

我们在创建线程并启动时可以使用匿名内部类的写法：

可以使用Lambda的格式对其进行修改。修改后如下：

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。

Lambda写法：

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。

Lambda写法：

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卜行握该方法。

Lambda写法：

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。

Lambda写法：

java8的Stream使用的是函数式编程模式，如同它的名字一样，它可以被用来对集合或数组进行链状流式的操作。可以更方便的让我们对集合或数组操作。

我们可以调用getAuthors方法获取到作家的集合。现在需要打印所有年龄小于18的作家的名字，并且要注意去重。

单列集合： 集合对象.stream()

数组：Arrays.stream(数组)或者使用Stream.of来创建

双列集合：转换成单列集合后再创建

可以对流中的元素进行条件过滤，符合过滤条件的才能继续留在流中。

例如：

打印所有姓名长度大于1的作家的姓名

可以把对流中的元素进行计算或转换。

例如：

打印所有作家的姓名

可以去除流中的重复元素。

例如：

打印所有作家的姓名，并且要求其中不能有重复元素。

注意：distinct方法是依赖Object的equals方法来判断是否是相同对象的。所以需要注意重写equals方法。

可以对流中的元素进行排序。

例如：

对流中的元素按照年龄进行降序排序，并且要求不能有重复的元素。

注意：如果调用空参的sorted()方法，需要流中的元素是实现了Comparable。

可以设置流的最大长度，超出的部分将被抛弃。带昌

例如：

对流中的元素按照年龄进行降序排序，并且要求不能有重复的元素,然后打印其中年龄最大的两个作家的姓名。

跳过流中的前n个元素，返回剩下的元素

例如：

打印除了年龄最大的作家外的其他作家，要求不能有重复元素，并且按照年龄降序排序。

map只能把一个对象转换成另一个对象来作为流中的元素。而flatMap可以把一个对象转换成多个对象作为流中的元素。

例一：

打印所有书籍的名字。要求对重复的元素进行去重。

例二：

打印现有数据的所有分类。要求对分类进行去重。不能出现这种格式：哲学,爱情

对流中的元素进行遍历操作，我们通过传入的型庆参数去指定对遍历到的元素进行什么具体操作。

例子：

输出所有作家的名字

可以用来获取当前流中元素的个数。

例子：

打印这些作家的所出书籍的数目，注意删除重复元素。

可以用来或者流中的最值。

例子：

分别获取这些作家的所出书籍的最高分和最低分并打印。

把当前流转换成一个集合。

例子：

获取一个存放所有作者名字的List集合。

获取一个所有书名的Set集合。

获取一个Map集合，map的key为作者名，value为List

可以用来判断是否有任意符合匹配条件的元素，结果为boolean类型。

例子：

判断是否有年龄在29以上的作家

可以用来判断是否都符合匹配条件，结果为boolean类型。如果都符合结果为true，否则结果为false。

例子：

判断是否所有的作家都是成年人

可以判断流中的元素是否都不符合匹配条件。如果都不符合结果为true，否则结果为false

例子：

判断作家是否都没有超过100岁的。

获取流中的任意一个元素。该方法没有办法保证获取的一定是流中的第一个元素。

例子：

获取任意一个年龄大于18的作家，如果存在就输出他的名字

获取流中的第一个元素。

例子：

获取一个年龄最小的作家，并输出他的姓名。

对流中的数据按照你指定的计算方式计算出一个结果。（缩减操作）

rece的作用是把stream中的元素给组合起来，我们可以传入一个初始值，它会按照我们的计算方式依次拿流中的元素和初始化值进行计算，计算结果再和后面的元素计算。

rece两个参数的重载形式内部的计算方式如下：

其中identity就是我们可以通过方法参数传入的初始值，accumulator的apply具体进行什么计算也是我们通过方法参数来确定的。

例子：

使用rece求所有作者年龄的和

使用rece求所有作者中年龄的最大值

使用rece求所有作者中年龄的最小值

rece一个参数的重载形式内部的计算

如果用一个参数的重载方法去求最小值代码如下：

我们在编写代码的时候出现最多的就是空指针异常。所以在很多情况下我们需要做各种非空的判断。

例如：

尤其是对象中的属性还是一个对象的情况下。这种判断会更多。

而过多的判断语句会让我们的代码显得臃肿不堪。

所以在JDK8中引入了Optional,养成使用Optional的习惯后你可以写出更优雅的代码来避免空指针异常。

并且在很多函数式编程相关的API中也都用到了Optional，如果不会使用Optional也会对函数式编程的学习造成影响。

Optional就好像是包装类，可以把我们的具体数据封装Optional对象内部。然后我们去使用Optional中封装好的方法操作封装进去的数据就可以非常优雅的避免空指针异常。

我们一般使用 Optional 的 静态方法ofNullable 来把数据封装成一个Optional对象。无论传入的参数是否为null都不会出现问题。

你可能会觉得还要加一行代码来封装数据比较麻烦。但是如果改造下getAuthor方法，让其的返回值就是封装好的Optional的话，我们在使用时就会方便很多。

而且在实际开发中我们的数据很多是从数据库获取的。Mybatis从3.5版本可以也已经支持Optional了。我们可以直接把方法的返回值类型定义成Optional类型，MyBastis会自己把数据封装成Optional对象返回。封装的过程也不需要我们自己操作。

如果你 确定一个对象不是空 的则可以使用 Optional 的 静态方法of 来把数据封装成Optional对象。

但是一定要注意，如果使用of的时候传入的参数必须不为null。（尝试下传入null会出现什么结果）

如果一个方法的返回值类型是Optional类型。而如果我们经判断发现某次计算得到的返回值为null，这个时候就需要把null封装成Optional对象返回。这时则可以使用 Optional 的 静态方法empty 来进行封装。

所以最后你觉得哪种方式会更方便呢？ ofNullable

我们获取到一个Optional对象后肯定需要对其中的数据进行使用。这时候我们可以使用其 ifPresent 方法对来消费其中的值。

这个方法会判断其内封装的数据是否为空，不为空时才会执行具体的消费代码。这样使用起来就更加安全了。

例如,以下写法就优雅的避免了空指针异常。

如果我们想获取值自己进行处理可以使用get方法获取，但是不推荐。因为当Optional内部的数据为空的时候会出现异常。

如果我们期望安全的获取值。我们不推荐使用get方法，而是使用Optional提供的以下方法。

我们可以使用filter方法对数据进行过滤。如果原本是有数据的，但是不符合判断，也会变成一个无数据的Optional对象。

我们可以使用isPresent方法进行是否存在数据的判断。如果为空返回值为false,如果不为空，返回值为true。但是这种方式并不能体现Optional的好处， 更推荐使用ifPresent方法 。

Optional还提供了map可以让我们的对数据进行转换，并且转换得到的数据也还是被Optional包装好的，保证了我们的使用安全。

例如我们想获取作家的书籍集合。

只有一个抽象方法 的接口我们称之为函数接口。

JDK的函数式接口都加上了 @FunctionalInterface 注解进行标识。但是无论是否加上该注解只要接口中只有一个抽象方法，都是函数式接口。

我们在使用lambda时，如果方法体中只有一个方法的调用的话（包括构造方法）,我们可以用方法引用进一步简化代码。

我们在使用lambda时不需要考虑什么时候用方法引用，用哪种方法引用，方法引用的格式是什么。我们只需要在写完lambda方法发现方法体只有一行代码，并且是方法的调用时使用快捷键尝试是否能够转换成方法引用即可。

当我们方法引用使用的多了慢慢的也可以直接写出方法引用。

类名或者对象名::方法名

其实就是引用类的静态方法

如果我们在重写方法的时候，方法体中 只有一行代码 ，并且这行代码是 调用了某个类的静态方法 ，并且我们把要重写的 抽象方法中所有的参数都按照顺序传入了这个静态方法中 ，这个时候我们就可以引用类的静态方法。

例如：

如下代码就可以用方法引用进行简化

注意，如果我们所重写的方法是没有参数的，调用的方法也是没有参数的也相当于符合以上规则。

优化后如下：

如果我们在重写方法的时候，方法体中 只有一行代码 ，并且这行代码是 调用了某个对象的成员方法 ，并且我们把要重写的 抽象方法中所有的参数都按照顺序传入了这个成员方法中 ，这个时候我们就可以引用对象的实例方法

例如：

优化后：

如果我们在重写方法的时候，方法体中 只有一行代码 ，并且这行代码是 调用了第一个参数的成员方法 ，并且我们把要 重写的抽象方法中剩余的所有的参数都按照顺序传入了这个成员方法中 ，这个时候我们就可以引用类的实例方法。

例如：

优化后如下：

如果方法体中的一行代码是构造器的话就可以使用构造器引用。

如果我们在重写方法的时候，方法体中 只有一行代码 ，并且这行代码是 调用了某个类的构造方法 ，并且我们把 要重写的抽象方法中的所有的参数都按照顺序传入了这个构造方法中 ，这个时候我们就可以引用构造器。

例如：

优化后：

我们之前用到的很多Stream的方法由于都使用了泛型。所以涉及到的参数和返回值都是引用数据类型。

即使我们操作的是整数小数，但是实际用的都是他们的包装类。JDK5中引入的自动装箱和自动拆箱让我们在使用对应的包装类时就好像使用基本数据类型一样方便。但是你一定要知道装箱和拆箱肯定是要消耗时间的。虽然这个时间消耗很下。但是在大量的数据不断的重复装箱拆箱的时候，你就不能无视这个时间损耗了。

所以为了让我们能够对这部分的时间消耗进行优化。Stream还提供了很多专门针对基本数据类型的方法。

例如：mapToInt,mapToLong,mapToDouble,flatMapToInt,flatMapToDouble等。

当流中有大量元素时，我们可以使用并行流去提高操作的效率。其实并行流就是把任务分配给多个线程去完全。如果我们自己去用代码实现的话其实会非常的复杂，并且要求你对并发编程有足够的理解和认识。而如果我们使用Stream的话，我们只需要修改一个方法的调用就可以使用并行流来帮我们实现，从而提高效率。

parallel方法可以把串行流转换成并行流。

也可以通过parallelStream直接获取并行流对象。

⑵ 求科普什么是函数式编程语言

实际上，函数式编程没有一个严格的官方定义。严格上来讲，函数式编程中的“函数”，并不是指我们编程语言中的“函数”概念，而是指数学“函数”或者“表达式”(例如：y=f(x))。不过，在编程实现的时候，对于数学“函数”或“表达式”，我们一般习惯性地将它们设计成函数。所以，如果不深究的话，函数式编程中的“函数”也可以理解为编程语言中的“函数”。

⑶ 几种编程思想（链式编程，响应式编程，函数

函数响应式编程(Functional Reactive Programming:FRP)是一种和事件流有关的编程方式，其角度类似EventSoucing，关注导致状态值改变的行为事件，一系列事件组成了事件流。FRP是更加有效率地处理事件流，而无需显式去管理状态。具体来说，FRP包括两个核心观点：1.事件流，离散事件序列2.属性properties, 代表模型连续的值。一系列事件是导致属性值发生变化的原因。FRP非常类似于GOF的观察者模式。

⑷ 函数式编程的特点

函数式编程具有五个鲜明的特点。

1、函数是"第一等公民"
所谓"第一等公民"（first class），指的是函数与其他数据类型一样，处于平等地位，可以赋值给其他变量，也可以作为参数，传入另一个函数，或者作为别的函数的返回值。

2、只用"表达式"，不用"语句"
"表达式"（expression）是一个单纯的运算过程，总是有返回值；"语句"（statement）是执行某种操作，没有返回值。函数式编程要求，只使用表达式，不使用语句。也就是说，每一步都是单纯的运算，而且都有返回值。

3、没有"副作用"
所谓"副作用"（side effect），指的是函数内部与外部互动（最典型的情况，就是修改全局变量的值），产生运算以外的其他结果。

4、不修改状态
上一点已经提到，函数式编程只是返回新的值，不修改系统变量。因此，不修改变量，也是它的一个重要特点。

5、引用透明性
函数程序通常还加强引用透明性，即如果提供同样的输入，那么函数总是返回同样的结果。就是说，表达式的值不依赖于可以改变值的全局状态。

⑸ java函数式编程是炫技编程吗

函数式编程（Functional Programming）是一种编程风格，它是相对于指令式编程风格而言的，常见的面向对象编程就是指令式闹哪蔽编程风格。

指令式编程是面向计算机硬件的抽象，有变量（对应着存储单元），赋值语句（获取、存储指令），缓李表达式（内存引用和算术运算）和控制语句（跳转语句）。

而函数式编程是面向数学的抽象，将计算描述为一种表达式求值。这里的函数实际就是数学中的函数，即自变量到因变量的映射。也就是说，一个函数的值仅决定于函数参数的值，不依赖其他状态。

函数式编程是一种抽象程度很高的编程范式，纯粹的函数式编程语言编写的函数没有变量，因此，任意一个函数，只要输入是确定的，输出就是确定的，这种纯函数我们称之为没有液州副作用。而允许使用变量的程序设计语言，由于函数内部的变量状态不确定，同样的输入，可能得到不同的输出，因此，这种函数是有副作用的。

在函数式语言当中，函数作为一等公民，可以在任何地方定义，在函数内或函数外，可以作为函数的参数或返回值，可以对函数进行组合，也可以将函数赋值给变量。严格意义上的函数式编程意味着不适用可变的变量，赋值，循环和其他命令式控制结构进行编程。

函数式编程风格带来的好处是：

函数式编程使用不可变对象作为变量，不会修改变量的值，而是返回一个新的值，如此这样，更容易理清头绪，使得单元测试和调试更加容易；
可以很自由地传递不可变对象，但对于可变对象来说，传递给其他代码之前，需要先建造一个以防万一的副本；
一旦不可变对象完成构造以后，就不会有线程因为并发访问而破坏对象内部状态，因为根本没有线程可以改变不可变对象的状态；
不可变对象让哈希表键值更安全，所以哈希表键要求必须是不可变对象，否则使用可变对象，如果对象状态发生变化，那么在哈希表中就找不到这个对象了；
具体到编程语言，Scala（静态语言）和Python（动态语言）都能比较的支持函数式编程风格，但是它们都不是纯函数式的，也就是说它们同时支持指令式风格和函数式风格。而Java基本是指令式风格，但自从Java8引入lambda表达式以后也开始部分支持函数式风格。函数式编程最典型的是诸如map, flatMap, rece, filter等函数，它们的特点是支持某个函数作为上面这些函数的参数

⑹ 什么是编程范式

编程范式Programming paradigm是指计算机中编程的典范模式或方法。

常见的编程范式有：函数式编程、程序编程、面向对象编程、指令式编程等。

不同的编程语言也会提倡不同的“编程范型”。一些语言是专门为某个特定的范型设计的，如Smalltalk和Java支持面向对象编程。而Haskell和Scheme则支持函数式编程。现代编程语言的发展趋势是支持多种范型，如 C#、Java 8+、Kotlin、 Scala、ES6+ 等等。

(6)函数式编程和流编程扩展阅读

编程范式中函数式编程的优点及应用情况：

1、易于重构、调试、测试。

2、整体应用：数学计算、人工智能。

3、局部应用：已遍地开花。