在众多的编程范式中，大多数开发人员比较熟悉的是面向对象编程范式。一方面是由于面向对象编程语言比较流行，与之相关的资源比较丰富，比如Java，c++等。



另外一方面是由于大部分学校和培训机构的课程设置，都选择流行的面向对象编程语言。面向对象编程范式的优点在于其抽象方式与现实中的概念比较相近。比如，学生、课程、汽车和订单等这些现实中的概念，在抽象成相应的类之后，我们很容易就能理解类之间的关联关系。这些类中所包含的属性和方法可以很直观地设计出来。



函数式编程范式则相对较难理解。这主要是由于函数所代表的是抽象的计算，而不是具体的实体。因此比较难通过类比的方式来理解。

举例来说：



在一个学生信息管理系统中，可能会需要找到一个班级的某门课程的最高分数；在一个电子商务系统中，也可能会需要计算一个订单的总金额。看似风马牛不相及的两件事情，其实都包含了同样的计算在里面。



那么他们的共同点是什么呢？



对一个可迭代的对象进行遍历，同时在遍历的过程中执行自定义的操作。在计算最高分数的场景中，在遍历的同时需要保存当前已知最高分数，并在遍历过程中更新该值；在计算订单总金额的场景中，在遍历的同时需要保存当前已累积的金额，并在遍历过程中更新该值。



上面的话还是太抽象了，用直观的代码来表示：

计算学生的最高分数的代码



int maxMark = 0;
for (Student student : students) {
  if (student.getMark() > maxMark) {
    maxMark = student.getMark();
  }
}

计算订单的总金额的代码



BigDecimal total = BigDecimal.ZERO;
for (LineItem item : order.getLineItems()) {
   total = total.add(item.getPrice().multiply(new BigDecimal(item.getCount())));
}

你可能还会问题，这两段代码不一样啊，好了，用我们面向对象的抽象来提取下上面两段代码的共性：

该计算模式由 3 个部分组成：



1. 保存计算结果的状态，有初始值。

2. 遍历操作。

3. 遍历时进行的计算，更新保存计算结果的状态值。



下面，我们把这 3 个元素提取出来，用代码表示



reduce(students, (mark, student) -> {
   return Math.max(student.getMark(), mark);
}, 0);
 
reduce(order.lineItems, (total, item) -> {
   return total.add(item.getPrice().multiply(new BigDecimal(item.getCount())))
}, BigDecimal.ZERO);

了解函数式编程的读者应该已经看出来了，这就是常用的 reduce 函数。



Java中的函数式编程



作为面向对象的编程语言，Java 中使用接口来表示函数。直到 Java 8，Java 才提供了内置标准 API 来表示函数，增加了java.util.function 包



Function<T, R>



Function<T, R>定义在java.util.function 包。



Function<T, R> 表示接受一个参数的函数，输入类型为 T，输出类型为 R。



Function 接口只包含一个抽象方法 R apply(T t)，也就是在类型为 T 的输入 t 上应用该函数，得到类型为 R 的输出。



除了接受一个参数的 Function 之外，还有接受两个参数的接口 BiFunction<T, U, R>，T 和 U 分别是两个参数的类型，R 是输出类型。BiFunction 接口的抽象方法为 R apply(T t, U u)。超过 2 个参数的函数在 Java 标准库中并没有定义。



除了 Function 和 BiFunction 之外，Java 标准库还提供了几种特殊类型的函数：



• Consumer<T>：接受一个输入，没有输出。抽象方法为 void accept(T t)。

• Supplier<T>：没有输入，一个输出。抽象方法为 T get()。

• Predicate<T>：接受一个输入，输出为 boolean 类型。抽象方法为 boolean test(T t)。

• UnaryOperator<T>：接受一个输入，输出的类型与输入相同，相当于 Function<T, T>。

• BinaryOperator<T>：接受两个类型相同的输入，输出的类型与输入相同，相当于 BiFunction<T,T,T>。

• BiPredicate<T, U>：接受两个输入，输出为 boolean 类型。抽象方法为 boolean test(T t, U u)。



@FunctionalInterface



函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。

有意思的是，这个抽象方法的方法名无所谓，因为函数式接口可以被隐式转换为 lambda 表达式，lambda 是不需要方法名的。



Lambda 表达式和方法引用（实际上也可认为是Lambda表达式）上。

如定义了一个函数式接口如下：



@FunctionalInterface
interface GreetingService 
{
    void sayMessage(String message);
}

那么就可以使用Lambda表达式来表示该接口的一个实现(注：JAVA 8 之前一般是用匿名类实现的)：



GreetingService greetService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

函数式接口可以对现有的函数友好地支持 lambda。



内容太多，篇幅原因待续