论函数式编程在JAVA程序中的应用

1、    论函数式编程在java程序中的应用    连洁摘要：函数式编程已经成为当前最流行的编程模式之一，根据java8最新标准，介绍了lambda表达式对函数式编程的支持，并探讨了stream类在应用开发中的使用方式，对lambda表达式的应用模式进行了探讨。关键词：函数式；java程序；应用：tp311 ：a ：1009-3044（2015）06-0099-02函数式编程（functional programming）作为当前最流行的编程规范之一，主流语言都对其进行了支持，作为编程领域最重要的java语言，也在最新的jdk8中新增了相关特性，这就是la

2、mbda（）表达式及stream类。它使得java语言进一步与当今流行趋势结合，增强了java语言的表现力，拓展了它的应用范围，优化了程序的结构与可读性1 函数式编程简介函数式编程（functional programming）是一种编程模式，旨在将运算过程尽量写成一系列嵌套的函数调用。在形式上，函数式编程允许将函数作为参数和返回值；在机制上，函数式编程在执行时进行惰性计算（lazy evaluation）和闭包等技术。最主要的优点是不修改状态，可以将任务随意分解，很好的符合了当前多线程、多处理器编程的趋势。2 java中的lambda表达式lambda（）表达式是jdk8最大的更新之一，旨在

3、引入函数式编程思想优化java程序。其表达形式如下：（int even， int odd） -> even + odd在jdk8 中，使用->符号引起表达式，该符号左边为表达式的参数，右边为表达式的行为。lambda表达式可使用在多种场合，例如作为参数直接传入某个函数：button.addactionlistemer（event->system.out.println（“button clicked！”）；其中button是一个awt button 对象，由此我们可以看出，在传统的需要匿名内部类的地方可由lambda表达式代替，另外，传统的函数参数需要一个对象，而引入了lam

4、bda表达式之后，则可以将函数作为参数传入，从而在代码上更加简洁。引入lambda表达式的优点首先体现着对代码的重构上，传统的java程序有一个重要的概念即匿名内部类，这个类在某些只使用一次即销毁的情况下创建，例如常见的为按钮添加事件button.addactionlistener（new actionlistener（） public void actionperformed（actionevent event） system.out.println（"button clicked"）；）；但是该代码当中有若干行是纯粹的样板代码，没有任何实际意义，不仅语法冗长，而且破坏了

5、代码的真实意图，而采用lambda表达式改写后，该段代码的目的一目了然，如下所示button.addactionlistener（event->system.out.println（"buttonclicked"）；其次，lambda表达式配合jdk8新增的的stream类可以提高程序特别是循环结构的执行效率，在jdk8之前，传统的循环结构采用的都是外循环结构，例如试图取得所有来自北京的教师int count = 0；for （teacher teacher ： allteachers） if （teacher.isfrom（"london"） c

6、ount+；可以看到，传统方式中，集合内部的数据与外部的循环语句不停的进行交换，外部程序不得不占用一部分空间为结果集做准备，从时间上到空间上都造成了浪费。而经过lambda表达式和stream改造，原有的外部循环成为内部循环，如下例所示：long count = allartists.stream（）.filter（artist -> artist.isfrom（"london"）.count（）；可以看出，使用lambda表达式后，内部循环只是在符合条件的集合个体中做出标识，不占用额外内存，当程序不发出最后的指令（如要求立即返回结果）时，内部循环不作出任何操作，称为

7、lazy模式，这样就节省了时间。3 用lambda表达式优化程序初学者在使用lambda表达式时，可将其应用在集合操作中，优化其操作方式，lambda表达式与stream类所支持的集合优化有map、filter、flatmap以及reduce等，下面将详细介绍这几种方式。在这之前，首先定义一个领域模型，模仿现实世界中的某些业务需求，这个领域模型的结构如下作者author，包含名称（string name）、所属机构（string origine）和若干成员（string members ）著作 book，包含名称（string name），若干章节（list chapters）和若干作者（li

8、st authors）章节chapter，包含章节名称（string name）和字数（int chars）作者集合authors，著作集合books和章节集合chapters。首先来介绍stream类中的第一种操作，即map操作，该操作负责将集合当中的元素进行符合条件的转换。例如，需要所有作者的所属机构列表，则使用lambda表达式和stream代码如下：list origines=authors.stream（）.map（author->author. getorigine（）.collect（tolist（）；第二种常用操作是filter操作，旨在筛选出集合当中符合条件的元素，例如

9、，需要找到所有成员数为1的作者（即该作者不是团队而是个人），代码如下authors.stream（）.filter（author->author.getmembers（）.length<2）；最后一种常用操作为reduce，该操作类似于数据库中的聚合函数，可对结果进行各种统计，如汇总、小计、总计等，例如要求计算所有所有作者全部著作的总字数，则代码可以如下：chapters.stream（）.map（chapter->chapter.getchars（）.reduce（0，（base，acc）->base+acc）；以上介绍了函数式编程在java中的简单应用，作为java8中最重要的新特性，函数式编程极大的简化了代码的编写，使得java这一语言焕发了新的生命力，在未来的开发中，拥有面向对象及面向函数双重特征的java语言必定会发挥更大的作用。参考文献：1 张迎周， 张卫丰. haskell：一种现代纯函数式语言j.南京邮电大学学报：自然科学版，2007（4）.2 庞建民， 赵