Functional Programming With Java 简明教程

Functional Programming with Java - Functions

函数是一段执行特定任务的语句块。函数接受数据，处理数据及返回结果。函数主要编写为支持可重用性概念。一个函数一旦编写完毕，可以轻松调用，而无需一遍又一遍地编写相同的代码。

函数式编程围绕头等函数、纯函数和高阶函数展开。

  1. First Class Function 是使用字符串、数字等头等实体的函数，可以作为参数传递，可以返回，或分配给变量。

  2. High Order Function 是可以接受一个函数作为参数和/或返回一个函数的函数。

  3. Pure Function 是在执行时没有副作用的函数。

First Class Function

头等函数可以视为变量。这意味着它可以作为参数传递给函数，可以由函数返回，或者也可以分配给变量。Java 使用 lambda 表达式来支持头等函数。lambda 表达式类似于匿名函数。请看下面的示例 −

public class FunctionTester {
   public static void main(String[] args) {
      int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
      SquareMaker squareMaker = item -> item * item;
      for(int i = 0; i < array.length; i++){
         System.out.println(squareMaker.square(array[i]));
      }
   }
}
interface SquareMaker {
   int square(int item);
}

Output

1
4
9
16
25

在此，我们已使用 lambda 表达式创建了平方函数的实现并将其分配给变量 squareMaker。

High Order Function

高阶函数要么接受一个函数作为参数，要么返回一个函数。在 Java 中，我们可以传递或返回 lambda 表达式来实现此类功能。

import java.util.function.Function;

public class FunctionTester {
   public static void main(String[] args) {
      int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};

      Function<Integer, Integer> square = t -> t * t;
      Function<Integer, Integer> cube = t -> t * t * t;

      for(int i = 0; i < array.length; i++){
         print(square, array[i]);
      }
      for(int i = 0; i < array.length; i++){
         print(cube, array[i]);
      }
   }

   private static <T, R> void print(Function<T, R> function, T t ) {
      System.out.println(function.apply(t));
   }
}

Output

1
4
9
16
25
1
8
27
64
125

Pure Function

纯函数不会修改任何全局变量或修改任何作为参数传递给它的引用。因此，它没有副作用。无论使用相同的参数调用多少次，它总能返回相同的值。此类函数非常有用，并且线程安全。在下面的示例中，sum 是一个纯函数。

public class FunctionTester {
   public static void main(String[] args) {
      int a, b;
      a = 1;
      b = 2;
      System.out.println(sum(a, b));
   }

   private static int sum(int a, int b){
      return a + b;
   }
}

Output

3