函數(shù)式編程,這個(gè)詞語由兩個(gè)名詞構(gòu)成,函數(shù),編程。編程這個(gè)詞我就不用解釋了,大家都是做這個(gè)的。函數(shù),其實(shí)單獨(dú)抽離出來這個(gè)詞語,也并不陌生,那二者組合后的到底是什么呢,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于java8函數(shù)式編程的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下。
前言
在之前的一篇文章中我們快速學(xué)習(xí)了lambda和Stream,本章節(jié)中我們來回顧和理解函數(shù)式編程的思想。 我們不斷的提及函數(shù)式這個(gè)名詞,它指的是lambda嗎?如果是這樣,采用函數(shù)式編程能為你帶來什么好處呢?
函數(shù)式的思考
命令式編程
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一般我們實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)有兩種思考方式,一種專注于如何實(shí)現(xiàn),比如下廚做菜,通常按照自己熟悉的烹飪方法:首先洗菜, 然后切菜,熱油,下菜,然后…… 這看起來像是一系列的命令合集。對(duì)于這種”如何做”式的編程風(fēng)格我們稱之為命令式編程, 它的特點(diǎn)非常像工廠的流水線、計(jì)算機(jī)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(); ...
聲明式編程
還有一種方式你關(guān)注的是要做什么,我們?nèi)绻胠ambda和函數(shù)式來解決上述問題應(yīng)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 + "燒熱")); cookingDemo.doTask("", material -> System.out.println("炒菜")); } }
這里我們將烹飪的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)交給了函數(shù)庫,它最大的優(yōu)勢(shì)在于你讀起來就像是在問題陳述,采用這種方式我們很快可以理解它的功能, 當(dāng)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(diào)用doTask方法將材料傳遞進(jìn)去處理,比如在食用油燒熱前我要打個(gè)雞蛋
cookingDemo.doTask("雞蛋", material -> System.out.println(material + "打碎攪拌均勻"));
而不用再編寫一個(gè)處理雞蛋的方法。
什么是函數(shù)式編程
對(duì)于“什么是函數(shù)式編程”這一問題最簡化的回答是“它是一種使用函數(shù)進(jìn)行編程的方式”。 每個(gè)人的理解都是不同的,其核心是:在思考問題時(shí),使用不可變值和函數(shù),函數(shù)對(duì)一個(gè)值進(jìn)行處理,映射成另一個(gè)值。
不同的語言社區(qū)往往對(duì)各自語言中的特性孤芳自賞。現(xiàn)在談Java程序員如何定義函數(shù)式編程還為時(shí)尚早, 但是,這根本不重要!我們關(guān)心的是如何寫出好代碼,而不是符合函數(shù)式編程風(fēng)格的代碼。
我們想象一下設(shè)計(jì)一個(gè)函數(shù),輸入一個(gè)字符串類型和布爾類型參數(shù),輸出一個(gè)整形參數(shù)。
int pos = 0; public Integer foo(String str, boolea flag){ if(flag && null != str){ pos++; } return pos; }
這個(gè)例子有輸入也有輸出,同時(shí)每次調(diào)用也可能會(huì)更行外部的變量值,這樣的函數(shù)我們稱之為是有副作用的函數(shù)。
在函數(shù)式編程的上下文中,一個(gè)“函數(shù)”對(duì)應(yīng)于一個(gè)數(shù)學(xué)函數(shù):它接受零個(gè)或多個(gè)參數(shù),生成一個(gè)或多個(gè)結(jié)果,并且不會(huì)有任何副作用。 你可以把它看成一個(gè)黑盒,它接收輸入并產(chǎn)生一些輸出,像下面的函數(shù)
public Integer foo(String str, boolea flag){ if(flag && null != str){ return 1; } return 0; }
這種類型的函數(shù)和你在Java編程語言中見到的函數(shù)之間的區(qū)別是非常重要的(我們無法想象,log或者sin這樣的數(shù)學(xué)函數(shù)會(huì)有副作用)。 尤其是,使用同樣的參數(shù)調(diào)用數(shù)學(xué)函數(shù),它所返回的結(jié)果一定是相同的。這里,我們暫時(shí)不考慮Random.nextInt這樣的方法,
函數(shù)的副作用
當(dāng)談?wù)摗昂瘮?shù)式”時(shí),我們想說的其實(shí)是“像數(shù)學(xué)函數(shù)那樣——沒有副作用”。由此,編程上的一些精妙問題隨之而來。 我們的意思是,每個(gè)函數(shù)都只能使用函數(shù)和像if-then-else這樣的數(shù)學(xué)思想來構(gòu)建嗎? 或者,我們也允許函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行一些非函數(shù)式的操作,只要這些操作的結(jié)果不會(huì)暴露給系統(tǒng)中的其他部分? 換句話說,如果程序有一定的副作用,不過該副作用不會(huì)為其他的調(diào)用者感知,是否我們能假設(shè)這種副作用不存在呢? 調(diào)用者不需要知道,或者完全不在意這些副作用,因?yàn)檫@對(duì)它完全沒有影響。
當(dāng)我們希望能界定這二者之間的區(qū)別時(shí),我們將第一種稱為純粹的函數(shù)式編程,后者稱為函數(shù)式編程。
在編程實(shí)戰(zhàn)中我們很難用Java語言以純粹的函數(shù)式來完成一個(gè)程序的,因?yàn)楹芏嗬系拇a包括標(biāo)準(zhǔn)庫的函數(shù)都是有副作用的 (調(diào)用Scanner.nextLine就有副作用,它會(huì)從一個(gè)文件中讀取一行, 通常情況兩次調(diào)用的結(jié)果完全不同)。你希望為你的系統(tǒng) 編寫接近純函數(shù)式的實(shí)現(xiàn),需要確保你的代碼沒有副作用。假設(shè)這樣一個(gè)函數(shù)或者方法,它沒有副作用,進(jìn)入方法體執(zhí)行時(shí)會(huì)對(duì)一個(gè)字段的值加一, 退出方法體之前會(huì)對(duì)該字段減一。對(duì)一個(gè)單線程的程序而言,這個(gè)方法是沒有副作用的,可以看作函數(shù)式的實(shí)現(xiàn)。
我們構(gòu)建函數(shù)式的準(zhǔn)則是,被稱為“函數(shù)式”的函數(shù)或方法都只能修改局部變量,除此之外,它引用的對(duì)象都應(yīng)該是final的。 所有的引用類型字段都指向不可變對(duì)象。
總結(jié)
以上就是Java8中關(guān)于函數(shù)式編程的實(shí)例講解的詳細(xì)內(nèi)容,更多請(qǐng)關(guān)注php中文網(wǎng)其它相關(guān)文章!
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