Ⅰ 函数在编程中扮演着什么样的作用
函数在编程中的作用：
支持闭包和高阶函数，支持惰性计算（lazy evaluation）。使用递归作为控制流程的机制。加强了引用透明性。没有副作用。我将重点放在在 java 语言中使用闭包和高阶函数上，但是首先对上面列出的所有特点做一个概述。
闭包和高阶函数
函数编程支持函数作为第一类对象，有时称为 闭包或者 仿函数（functor）对象。实质上，闭包是起函数的作用并可以像对象一样操作的对象。与此类似，FP 语言支持 高阶函数。高阶函数可以用另一个函数（间接地，用一个表达式） 作为其输入参数，在某些情况下，它甚至返回一个函数作为其输出参数。这两种结构结合在一起使得可以用优雅的方式进行模块化编程，这是使用 FP 的最大好处。
惰性计算
除了高阶函数和仿函数（或闭包）的概念，FP 还引入了惰性计算的概念。在惰性计算中，表达式不是在绑定到变量时立即计算，而是在求值程序需要产生表达式的值时进行计算。延迟的计算使您可以编写可能潜在地生成无穷输出的函数。因为不会计算多于程序的其余部分所需要的值，所以不需要担心由无穷计算所导致的 out-of-memory 错误。一个惰性计算的例子是生成无穷 Fibonacci 列表的函数，但是对 第 n 个Fibonacci 数的计算相当于只是从可能的无穷列表中提取一项。
递归
FP 还有一个特点是用递归做为控制流程的机制。例如，Lisp 处理的列表定义为在头元素后面有子列表，这种表示法使得它自己自然地对更小的子列表不断递归。
函数的优点:
1.代码简洁，开发快速
函数式编程大量使用函数，减少了代码的重复，因此程序比较短，开发速度较快。
Paul Graham在《黑客与画家》一书中写道：同样功能的程序，极端情况下，Lisp代码的长度可能是C代码的二十分之一。
如果程序员每天所写的代码行数基本相同，这就意味着，"C语言需要一年时间完成开发某个功能，Lisp语言只需要不到三星期。反过来说，如果某个新功能，Lisp语言完成开发需要三个月，C语言需要写五年。"当然，这样的对比故意夸大了差异，但是"在一个高度竞争的市场中，即使开发速度只相差两三倍，也足以使得你永远处在落后的位置。"
2. 接近自然语言，易于理解
函数式编程的自由度很高，可以写出很接近自然语言的代码。
前文曾经将表达式(1 + 2) * 3 - 4，写成函数式语言：
subtract(multiply(add(1,2), 3), 4)
对它进行变形，不难得到另一种写法：
add(1,2).multiply(3).subtract(4)
这基本就是自然语言的表达了。再看下面的代码，大家应该一眼就能明白它老戚哪的意思吧：
merge([1,2],[3,4]).sort().search("2")
因此，函数式编程的代码更容易理解。
3. 更方便的代码管理
函数式编程不依赖、也不会改变外界的状态，只要给定输入参数，返回的结果必定相同。因此，每一个函数都可以被看做独立单元，很有利于进行单元测试（unit testing）和除错（debugging），以及模块化组合。
4. 易于"并发编程"
函数式编程不需要考虑"死锁"（deadlock），因为它不修改变量，所以根本不存在"锁"线程的问题。不必担心一个线程的数据，被另一个线程修改，所以侍码可以很放心地把工作分摊到多个线程，部署"并发编程"仔枣（concurrency）。
请看下面的代码：
var s1 = Op1();
var s2 = Op2();
var s3 = concat(s1, s2);
由于s1和s2互不干扰，不会修改变量，谁先执行是无所谓的，所以可以放心地增加线程，把它们分配在两个线程上完成。其他类型的语言就做不到这一点，因为s1可能会修改系统状态，而s2可能会用到这些状态，所以必须保证s2在s1之后运行，自然也就不能部署到其他线程上了。
多核CPU是将来的潮流，所以函数式编程的这个特性非常重要。
5. 代码的热升级
函数式编程没有副作用，只要保证接口不变，内部实现是外部无关的。所以，可以在运行状态下直接升级代码，不需要重启，也不需要停机。Erlang语言早就证明了这一点，它是瑞典爱立信公司为了管理电话系统而开发的，电话系统的升级当然是不能停机的。
Ⅱ java 为什么引入函数式接口而不是委托
一、Lambda表达式Lambda表达式可以说是Java 8最大的卖点，她将函数式编程引入了Java。Lambda允许把函数作为一个方法的参数，或者把代码看成数据。一个Lambda表达式可以由用逗号分隔的参数列表、–符号与函数体三部分表示。例如：Arrays.asList( "p", "k", "u","f", "o", "r","k").forEach( e - System.out.println( e ) ); 1 Arrays.asList( "p", "k", "u","f", "o", "r","k").forEach( e - System.out.println( e ) ); 为了使现有函数更好的支持Lambda表达式，Java 8引入了函数式接口的概念。函数式接口就是只有一个方法的普通接口。java.lang.Runnable与java.util.concurrent.Callable是函数式接口最典型的例子。为此，Java 8增加了一种特殊的注解@FunctionalInterface：1 @FunctionalInterface2 public interface Functional {3 void method();4 }二、接口的默认方法与静态方法我们可以在接口中定义默认方法，使用default关键字，并提供默认的实现。所有实现这个接口的类都会接受默认方法的实现，除非子类提供的自己的实现。例如：1 public interface DefaultFunctionInterface {2 default String defaultFunction() {3 return "default function";4 }5 }我们还可以在接口中定义静态方法，使用static关键字，也可以提供实现。例如：1 public interface StaticFunctionInterface {2 static String staticFunction() {3 return "static function";4 }5 }接口的默认方法和静态方法的引入，其实可以认为引入了C＋＋中抽象类的理念，以后我们再也不用在每个实现类中都写重复的代码了。三、方法引用通常与Lambda表达式联合使用，可以直接引用已有Java类或对象的方法。一般有四种不同的方法引用：构造器引用。语法是Class::new，或者更一般的Class T ::new，要求构造器方法是没有参数；静态方法引用。语法是Class::static_method，要求接受一个Class类型的参数；特定类的任意对象方法引用。它的语法是Class::method。要求方法是没有参数的；特定对象的方法引用，它的语法是instance::method。要求方法接受一个参数，与3不同的地方在于，3是在列表元素上分别调用方法，而4是在某个对象上调用方法，将列表元素作为参数传入；四、重复注解在Java 5中使用注解有一个限制，即相同的注解在同一位置只能声明一次。Java 8引入重复注解，这样相同的注解在同一地方也可以声明多次。重复注解机制本身需要用@Repeatable注解。Java 8在编译器层做了优化，相同注解会以集合的方式保存，因此底层的原理并没有变化。五、扩展注解的支持Java 8扩展了注解的上下文，几乎可以为任何东西添加注解，包括局部变量、泛型类、父类与接口的实现，连方法的异常也能添加注解。六、OptionalJava 8引入Optional类来防止空指针异常，Optional类最先是由Google的Guava项目引入的。Optional类实际上是个容器：它可以保存类型T的值，或者保存null。使用Optional类我们就不用显式进行空指针检查了。七、StreamStream API是把真正的函数式编程风格引入到Java中。其实简单来说可以把Stream理解为MapRece，当然Google的MapRece的灵感也是来自函数式编程。她其实是一连串支持连续、并行聚集操作的元素。从语法上看，也很像linux的管道、或者链式编程，代码写起来简洁明了，非常酷帅！八、Date/Time API (JSR 310)Java 8新的Date-Time API (JSR 310)受Joda-Time的影响，提供了新的java.time包，可以用来替代 java.util.Date和java.util.Calendar。一般会用到Clock、LocaleDate、LocalTime、LocaleDateTime、ZonedDateTime、Duration这些类，对于时间日期的改进还是非常不错的。九、JavaScript引擎NashornNashorn允许在JVM上开发运行JavaScript应用，允许Java与JavaScript相互调用。十、Base64在Java 8中，Base64编码成为了Java类库的标准。Base64类同时还提供了对URL、MIME友好的编码器与解码器。除了这十大新特性之外，还有另外的一些新特性：更好的类型推测机制：Java 8在类型推测方面有了很大的提高，这就使代码更整洁，不需要太多的强制类型转换了。编译器优化：Java 8将方法的参数名加入了字节码中，这样在运行时通过反射就能获取到参数名，只需要在编译时使用-parameters参数。并行（parallel）数组：支持对数组进行并行处理，主要是parallelSort()方法，它可以在多核机器上极大提高数组排序的速度。并发（Concurrency）：在新增Stream机制与Lambda的基础之上，加入了一些新方法来支持聚集操作。Nashorn引擎jjs：基于Nashorn引擎的命令行工具。它接受一些JavaScript源代码为参数，并且执行这些源代码。类依赖分析器jdeps：可以显示Java类的包级别或类级别的依赖。JVM的PermGen空间被移除：取代它的是Metaspace（JEP 122）。
Ⅲ 什么是函数式编程思维
回答都有跑题，show概念之嫌，题主问的是函数式思维，这个问题我一直在思考，毕竟是方法论，能力有限，只能从切身实践告诉你
1.表达式化
在
最初的时候，需要转变观念，去可变量，去循环，把命令式改成表达式，注意，这只是把你丢在荒山野岭让你感受一下，离开熟悉的环境，地球依然在转，但是有个
重点，那就是一切都是表达式; 为什么是表达式呢？这个问题就像为什么鱼在水里?
因为函数式建立在lambda演算之上而非图灵机，只不过两者被证明等价，所以你可以在你的机器上跑全是表达式的代码，就如有人证明天空适合鱼生存，所以
鱼可以在天上游
当你接受了鱼可以在天上游之后，就该上正餐了
1.5 数据与行为分离
这也是和面向对象不一致的地方，面向对象强调数据与行为绑定，但函数式不是，确切的说函数式 函数与数据等价，所以你才可以将函数当参数与返回值，你在设计时，切勿让数据自己长腿能跑，其次，行为必须消除副作用，不可以偷偷把数据改了，习惯第一条后，应哗亏耐该不会的
2.高阶逻辑
用
了函数式，就不要在想循环，赋值这些低阶逻辑了，而应该更高阶的思考问题，这比转化表达式更难，函数式又叫声明式，也就是你要做什么，只要说一下就行，而
非写个遍历，做个状态判断，空枣用函数式你不需要考虑这些，你不知道函数式的列表是怎么遍历的，中间向两边?
从后往前?这也是为何函数式适合并发的原因之一，你想知道列表中大于3的数有多少，只要，list.count(_ > 3)
而不是写循环，你可以直接写你的业务，不要拘泥于细节，有点像sql, 你需要什么告诉电脑就行，你或许会问，count foreach filter
这些函数怎么来的? 因为有了他们你才不需要写循环，他们把你留在高阶逻辑中乱春，这个问题的答案请看下面
3.组合子逻辑 或又叫 自底向上的设计
函
数式和OO是反的，面向对象是自顶向下的设计，函数式是自底向上的设计，也就是先定义最基本的操作，然后不断组合，不断堆积以满足你的所有需要，如sql
定义了select, from, where...这几个组合子，来满足你的查询需求，同理函数式语言会提供foreach,
map等组合子(操作)来满足你的需求，所以你必须自下而上的设计你的代码结构，并且满足你的需求，当你只用组合子写代码时，你会发现你写的全是高阶逻辑
如
果这些已有组合子满足不了你，你就得自己写，foreach不行，你就自己写递归，我告诉你，递归背后也是组合子，这里一些'大神'应该不知道，在图灵机
里，递归就是方法不断调用自己没什么好说的，但是在lambda演算中，匿名函数是没法调用自己的，所以递归是用Y组合子(又叫不动点组合子)把递归函数
自己求解出来再调用的，这才可以实现递归，并与图灵机的循环等价，有点跑题了，总之要想顺手的写函数式，最好用面向组合子的设计，注意，不是必须，组合子
演算和lambda演算可以相互转化，也就是，你完全可以写一堆杂乱的表达式，但没有组合子逻辑来得清爽，Haskell大规模使用monad这个特殊组
合子，始其变得统一整洁
好了，总结一下
函数式思维，其实就是组合子逻辑，用简单的几个函数组合来构建复杂逻辑，始终以高阶的角度去表达问题，而非依赖副作用。
知道这点，你用java也可以写函数式代码了
但是，这也只是本人积累得来的感悟，绝不敢大肆伸张这就是函数式，我也在不断研究中，如有问题，还望大神指正
Ⅳ 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。
Ⅳ java支持的编程范式
Java编程范式
1.命令式编程
核心内容就是：“用语句更改程序的状态”
大多数流行的编程语言都或多或少基于命令式编程发展而来，命令式语言最典型的实例就是C语言
2.面向对象编程
面向对象编程经常与命令式编程联系在一起，在实践当中，两者是可以共存的。Java就是这种协作的生动证明
面向对象基于四个基本原则：封装、继承、多态、抽象
3.声明式编程
与命令式编程相反，声明式编程它指定程序应该做什么，而不具体说明怎么做。
纯粹的声明式语言包括数据库查询语言（如SQL和Xpath）以及正则表达式。
与命令式编程语言相比，声明式编程语言更加抽象，它们并不模拟硬件结构，因此不会改变程序状态，而是将它们转换为新状态，并且更接近数学逻辑
通常，非命令是的编程范式都被认为属于声明式类别。
4.函数式编程
函数式编程是声明式编程的子范式，与命令式编程相反，函数式变成不会改变程序的内部状态。
在函数式编程术语中，函数类似于数学函数，函数的输出仅依赖于其参数，而不管程序的状态如何，完全不受函数式是何时执行的影响
函数式语言受欢迎的原因之一是它们可以轻松的在并行环境中运行，这与多线程不太一样，函数式语言支持并行的关键在于它们的基本原理：函数仅依赖与输入参数而不依赖于程序的状态。它们可以在任何地方运行，然后将多个并行执行的结果连接起来并进一步使用