内容发布更新时间 : 2024/6/11 7:28:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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Java 8新特性之Lambda与函数式编程
作者：杨俊刚 王永和 崔涛 来源：《科学与信息化》2017年第01期
摘 要 Java 8通过添加众多诸如函数式接口、Lambda表达式、类型推断、方法引用、接口默认方法以及增强的Functional类库等新特性，实现了原有语言体系与函数式编程思想的友好共存。
关键词 函数式编程；Lambda表达式；类型推断；回调 前言
Java8问世已将近三年，毫无疑问，Java 8发行版是自Java 5（发行于2004）以来最具革命性的版本。Java 8 为Java语言、编译器、类库、开发工具与JVM（Java虚拟机）带来了大量新特性。在本文中，我们将对Java8中备受瞩目的新特性Lambda展开讨论，分析Lambda是如何在面向对象的语言中融合了函数式编程的特性；Lambda又到底给我们带来了什么便利呢？
1 函数式编程概念简介
在进入正题之前，我们不得不先介绍函数式编程的概念。本节旨在使大家对函数式编程这一编程模式（也可理解为编程思想。当然，我们更容易接触的是面向对象、面向过程的编程思想。我们姑且称之为编程模式吧）有一个初步的了解，本文并不讨论这一种编程模式本身，而是重点讨论在Java8中是如何通过添加大量新特性（甚至不惜修改编译器、修改接口的规范等）来使得Java语言支持函数式编程模式。 1.1 函数式编程的定义
首先请大家看一段摘自维基百科的对函数式编程（Functional Programming）的定义： In computer science， functional programming is a programming paradigm-a style of building the structure and elements of computer programs-that treats computation as the evaluation of mathematical functions and avoids changing-state and mutable data. （摘自维基百科：https：//en.wikipedia.org/wiki/Functional_programming）
简单地翻译一下，也就是说函数式编程是一种编程模型，他将计算机运算看作是数学中函数的计算，并且避免了状态以及变量的概念。 1.2 函数式编程的核心
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声明式的代码风格（Declarative Style）：这需要提高代码的抽象层次；
更多的不变性（Promote Immutability）：能不声明变量就不要声明，需要变量时尽量使用final来修饰。因为变量越多，就意味着程序越难以并行。实现了不变性的方法意味着它不再有副作用，不会因为调用而改变程序的状态；
使用表达式来代替语句（Prefer Expression to Statement）：使用语句也就意味着不变性的破坏和程序状态的改变，比如赋值语句的使用；
使用高阶函数（High-Order Function）：在Java 8以前，重用是建立在对象和类型系统之上。而Java 8中则将重用的概念更进一步，使用函数也能够实现代码的重用。所谓高阶函数，不要被其名字唬住了，实际上很简单： 将函数作为参数传入到另外一个函数中 函数的返回值可以是函数类型 在函数中创建另一个函数 1.3 使用函数式编程的好处
我们先来看一个例子（以下示例并未给出完整的、可运行的所有代码，仅给出了关键部分以供参看）。
假设对于20元以上的商品，进行9折处理，最后得到这些商品的折后价格。 最习惯的实现方式： 例1-1：
BigDecimaltotalOfDiscountedPrices = BigDecimal.ZERO； for（BigDecimalprice ： prices） {
if（price.compareTo（BigDecimal.valueOf（20）） > 0）{ totalOfDiscountedPrices =
totalOfDiscountedPrices.add（price.multiply（BigDecimal.valueOf（0.9）））； }
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}
System.out.println（\： \）；
当你经常性的写这种类型的代码时，不知道是否会产生一种无聊或者不安的情绪。因为这段代码已经普通到有点乏味了，虽然它能够正常工作，但是总会感觉到它并不是那么优雅。更优雅的方式，是使用声明式的代码： 例1-2：
finalBigDecimaltotalOfDiscountedPrices = prices.stream（）
.filter（price ->price.compareTo（BigDecimal.valueOf（20）） > 0） .map（price ->price.multiply（BigDecimal.valueOf（0.9））） .reduce（BigDecimal.ZERO， BigDecimal：：add）；
System.out.println（\： \）；
没有声明任何的临时变量，没有各种if判断，逻辑一气呵成。同时也更具有可读性：首先将价格集合根据条件进行过滤（filter），然后对过滤后的集合进行折扣处理（map），最后将折扣后的价格进行相加（reduce）（它利用了Java 8的新特性，Lambda表达式以及相关的方法如stream（），reduce（）等将代码转变成函数式的风格（Functional Style）。Lambda表达式和其相关内容会在后文中进行详细介绍。
此外，现代的应用程序都会牵涉到多核计算机上的并行运算功能，程序状态就成了一个问题。所有的命令式语言，包括面向对象语言，在涉及多线程时，都会遇到共享对象的状态修改问题。这就是死锁、堆栈跟踪、低级处理器缓存命中率低等问题的根源。如果对象没有状态，这些问题就不存在了（此处不再举例说明）。
总结以上代码示例及事实论述，我们将至少能得到以下三点使用函数式编程的理由： 减少了可变量（Immutable Variable）的声明 代码更加简洁和可读
能够更好地利用并行（Parallelism）
当然，Java 8中对于函数式编程风格的引入，并不是为了要颠覆已经根深蒂固面向对象编程风格。而是让它们和谐共处，取长补短。比如，使用面向对象对实体进行建模，对实体之间