Java 8函數式編程

Java 8是Java平台的一個重大版本更新，其中最突出的新特性就是函數式編程。通過引入lambda表達式和函數式介面，Java 8為程序員提供了一種更為簡便和優雅的編程範式。本文將從多個方面詳細闡述Java 8的函數式編程。

一、Lambda表達式

在Java 8之前，為了實現介面中的抽象方法，需要使用匿名內部類來進行實現。例如：

Button btn = new Button();
btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
    @Override
    public void handle(ActionEvent event) {
        System.out.println("Hello World!");
    }
});

而在Java 8中，可以使用lambda表達式來達到同樣的效果，使得代碼更加簡潔。例如：

Button btn = new Button();
btn.setOnAction(event -> System.out.println("Hello World!"));

其中 “->” 符號就是lambda表達式的箭頭符號，它將表達式分為兩部分：左側為表達式的參數列表，右側為表達式執行的代碼塊。

二、函數式介面

函數式介面是Java 8的一個重要概念，它是指只包含一個抽象方法的介面。這樣的介面可以隱式地轉換為lambda表達式，從而使得函數式編程得以實現。

Java 8提供了一些預定義的函數式介面，如Function、Predicate、Supplier等。其中Function表示接受一個參數並返回一個結果的函數，Predicate表示接受一個參數並返回一個boolean類型的值，Supplier表示不需要任何輸入，返回一個結果。

下面是一個使用Function介面的示例：

Function<Integer, String> convert = x -> String.valueOf(x);
String str = convert.apply(5);
System.out.println(str);

其中，convert是一個Function類型的變數，將一個整型數轉換為字元串。使用apply方法對整數5進行轉換，並將轉換後的字元串輸出。

三、Stream流

Stream是Java 8中新引入的一個概念，它可以用來對集合進行函數式編程的操作，例如過濾、映射、排序等。

Stream流的基本操作分為三步：

1、創建Stream對象

可以通過List、Set、Array等數據來源來創建Stream對象

List<String> list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "JavaScript");
Stream<String> stream = list.stream();

2、中間操作

可以進行過濾、映射、排序等操作

List<String> list = Arrays.asList("Java", "C++", "Python", "JavaScript");
Stream<String> stream = list.stream();
stream.filter(str -> str.length() > 3)
      .sorted()
      .map(str -> str.toUpperCase())
      .forEach(System.out::println);

3、終止操作

終止操作會返回一個結果或副作用，例如forEach方法會遍歷流中的所有元素。其他的終止操作還包括reduce、collect等。

下面是一個使用Stream流的示例：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
int sum = list.stream()
              .filter(x -> x % 2 == 0)
              .mapToInt(x -> x)
              .sum();
System.out.println(sum);

該示例通過filter方法過濾出所有的偶數，然後通過mapToInt方法將偶數轉換為int類型並求和。

結論

Java 8的函數式編程為程序員提供了一種更加優雅的編程範式。通過lambda表達式、函數式介面和Stream流的使用，可以讓代碼更加簡潔、易懂。