掌握Java函数式编程（从零开始学习Lambda表达式与Stream API）

什么是Java函数式编程？

函数式编程是一种编程范式，它将计算视为函数的求值，并避免改变状态和可变数据。在Java中，函数式编程主要通过以下三个核心特性实现：

• Lambda表达式：简化匿名内部类的写法
• 函数式接口：只包含一个抽象方法的接口
• Stream API：用于处理集合数据的流式操作

1. Lambda表达式入门

在Java 8之前，如果要实现一个简单的线程任务，你可能需要这样写：

// 传统方式：匿名内部类Runnable r = new Runnable() {    @Override    public void run() {        System.out.println("Hello from old Java!");    }};

使用Lambda表达式后，代码变得极其简洁：

// 使用Lambda表达式Runnable r = () -> System.out.println("Hello from Lambda!");

是不是清爽多了？这就是Java函数式编程的魅力之一。

2. 函数式接口详解

Lambda表达式只能用于函数式接口。所谓函数式接口，就是只包含一个抽象方法的接口。Java 8在java.util.function包中提供了许多内置的函数式接口，例如：

• Predicate<T>：接收一个参数，返回boolean
• Function<T, R>：接收一个参数，返回另一个类型的值
• Consumer<T>：接收一个参数，无返回值
• Supplier<T>：无参数，返回一个值

下面是一个使用Predicate的例子：

import java.util.function.Predicate;public class PredicateExample {    public static void main(String[] args) {        Predicate<String> isEmpty = str -> str.isEmpty();                System.out.println(isEmpty.test(""));      // true        System.out.println(isEmpty.test("hello")); // false    }}

3. Stream API实战

Stream API是Java函数式编程中最强大的工具之一，它允许你以声明式的方式处理集合数据。比如，筛选出所有长度大于3的字符串并转为大写：

import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.stream.Collectors;public class StreamExample {    public static void main(String[] args) {        List<String> words = Arrays.asList("apple", "cat", "dog", "banana");                List<String> result = words.stream()                                   .filter(word -> word.length() > 3)                                   .map(String::toUpperCase)                                   .collect(Collectors.toList());                                            System.out.println(result); // [APPLE, BANANA]    }}

这段代码没有显式的循环，却完成了过滤、映射和收集三个操作，非常清晰易读。

总结

通过本教程，你已经掌握了Java函数式编程的三大支柱：Lambda表达式、函数式接口和Stream API。这些特性不仅能让你的代码更简洁，还能提升程序的可读性和可维护性。

建议你在日常开发中多尝试使用这些特性，逐步培养函数式思维。你会发现，一旦习惯，就再也回不去了！

关键词回顾：Java函数式编程、Lambda表达式、Stream API、函数式接口