Lambda 的进阶之路：Java 高级函数式编程技巧

函数式编程 (FP) 是一种编程范式，它强调不改变状态，而是使用纯函数和不可变数据结构。FP 编程模型摒弃了共享状态、变量赋值和循环，提倡使用不变值、函数式组合和高阶函数。

Lambda 表达式

Lambda 表达式是 Java 8 中引入的一种简化匿名函数的语法糖。它允许在不需要声明完整方法的情况下定义匿名函数，从而提高了代码的可读性和简洁性。Lambda 表达式的语法为：

(parameters) -> expression

高阶函数

高阶函数是一种可以接受函数作为参数或返回函数作为结果的函数。这使得 FP 编程人员能够创建灵活且可重用的代码。Java 中常见的内置高阶函数包括：

• map()：对集合或数组中的每个元素应用函数
• filter()：从集合或数组中过滤元素
• reduce()：将集合或数组中的元素合并为一个值
• collect()：将集合或数组中的元素转换为不同类型的集合

流处理

流处理是一种处理数据流的技术，其中数据以连续流的方式处理，而不是一次性加载到内存中。Java 8 中的 Stream api 提供了一组强大的操作，用于对流执行各种操作，如过滤、映射和转换：

List<String> names = Arrays.asList("John", "Mary", "Bob");
Stream<String> stream = names.stream();
List<String> filteredNames = stream.filter(name -> name.startsWith("M")).collect(Collectors.toList());

函数式组合

函数式组合允许使用其他函数组合函数以创建更复杂的功能。这通过将函数视为一等公民并允许将它们链接在一起来实现。

Predicate<String> startsWithA = name -> name.startsWith("A");
Predicate<String> endsWithB = name -> name.endsWith("B");

Predicate<String> startsWithAAndEndsWithB = startsWithA.and(endsWithB);

不可变数据结构

不可变数据结构是不能修改其状态的数据结构。这有助于确保线程安全、避免意外修改和简化并发编程。Java 中常见的不可变集合类包括：

• List：不可变列表
• Set：不可变集合
• Map：不可变映射

并行编程

FP 编程模型非常适合并行编程，因为函数是无状态的，并且可以独立执行。Java 8 中的流 API 提供了并行操作，允许在多核系统上并行处理流中的元素。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
Stream<Integer> stream = numbers.stream();
int sum = stream.parallel().sum();

用例

高级 FP 技巧在各种应用程序场景中都有应用，包括：

• 流处理和数据分析
• 并发和异步编程
• 函数式响应式编程 (FRP)
• 构建可测试、可维护和可扩展的代码

学习资源

• Java 编程教程
• Java Stream API 文档
• 函数式 Java
• Lambda 表达式与函数式编程
• Java 高级函数式编程