函数式编程

函数式编程中没有赋值语句,因此变量一旦有了值,就不会再改变了.更通俗地说,函数式编程完全没有副作用.

Lambda表达式

格式

() -> {}

1. 参数：
   • (): 表式没有参数
   • 单个参数可不加括号
   • 参数可以不加类型，由编译器去推断类型，也可以加上类型。加类型的话需要使用小括号包起来。
   • 参数引用的值而不是变量。但不必须写final变量。
2. 主体：
   • 可以是一个表达式，也可以是一段代码块，如果是一段代码块需要使用大括号包起来。

函数式接口

• Java里函数式接口的主要类型

  接口	参数	返回类型	示例
  —————–	—-	——–	—-
  Predicate<T>	T	boolean
  Consumer<T>	T	void
  Function<T, R>	T	R
  Supplier<T>	None	T
  UnaryOperator<T>	T	T
  BinaryOperator<T>	T, T	T

流（Stream）

Stream是用函数式编程方式 在集合类上进行复杂操作的工具。

特点：

• 惰性求值。看返回值是Stream就是惰性求值。如果返回值是另一个值 或空，那么就是及早求值。
• 可链式操作。
• 和Iterator类似，Stream是一种内部迭代试。内部迭代将更多的控制权交给了集合类。

常用流操作

• collect(toList()) 生成一个列表，及早求值操作。
• map 将一个流中的值转换成一个新的流。参数是一个只接受一个String类型参数并返回一个新的String的Lambda（Function）。
• filter 过滤流中的数据。参数是一个Predicate式的Lambda表达式。
• flatMap 可用Stream替换值，然后并多个Stream连接成一个Stream。参数 是一个Function接口的Lambda表达式。

  multiList.stream()
    .flatmap(item -> item.getSubList())
          .filter(obj -> obj.getLength() > 100)
          .map(obj -> obj.getName())
          .collect(Collections.toList());
  

• max和min 参数是一个Comparator对象。
• reduce 实现从一组值中生成一个值。参数是BinaryOperator式的Lambda表达式。

类库

基本类型

Stream类的某些方法对基本类型和装箱类型做了区分。 > e.g. ToLongFunction(), LongFunction()

重载解析

Lambda表达式作为参数时，其类型由它的目标类型推导得出，推导过程遵循如下规则：

1. 如果只有一个可能的目标类型，由相应函数接口里的参数类型推导得出。
2. 如果有多个可能的目标类型，由最具体的类型推导得出。
3. 如果有多个可能的目标类型且最具体的类型不明确，则需人为指定类型。

@FunctionInterface

用作函数接口的接口都应该添加这个注解。

接口默认方法， 多重继承

新增default关键字，修饰默认方法。默认方法工作原理：

1. 类胜于接口。
2. 子类胜于父类。
3. 如果上面两条规则不适用，子类要么需要实现该方法，要么将该方法声明为抽象方法。

接口多重继承

接口多重量继承时，有可能碰到两个接口包含签名相同的默认方法的情况。Javac并不明确应该继承哪个接口中的方法，因为如果子类没有实现这个默认方法，编译器会报错。

• super

  在Java8以前可以使用super指向父类，现在使用类似InterfaceName.super这样的语法指定具体的父类。

接口的静态方法

Optional

Optinal是为核心类库新设计 的一个数据类型，用来替换null值。使用Optional对象的方式之一是在调用get()方法前， 先使用isPresent检查Optional对象是否有值。

高级集合类和收集器

方法引用： ClassName::MethodName;

注意：

1. 在方法名后边不加括号。
2. 凡是使用Lambda表达式的地方，就可以使用方法引用。

集合顺序问题。

使用收集器

• 转换成其他集合使用toList()或者toSet()时，Stream会自动为你指定一种类型的集合。如果不想使用自动指定的类型，可以使用toCollection(),它接受一个函数做参数。 e.g. ```java Stream.collect(toCollection(HashSet::new)) ```
• 转换成值
• 数据分块 partitioningBy，它接受一个流，使用Predicate对象判断一个元素应该属于哪个部分，并根据布尔值将原流分为两个部分。
• 数据分组 groupingBy，接受一个分类函数，用来对数据分组。
• 字符串使用Collectors.joining。
• 组合收集器 mapping允许在收集器的窗口上执行类似的map的操作。但是需要指明使用什么样的集合类存储结果， 比如toList.
• 重构和定制收集器
  1. 先实现Collector接口， 由于Collector接口支持泛型， 因为先得确定一些具体的类型
     1. 第一个是待收集元素的类型
     2. 第二个是累加器的类型
     3. 第三个是最终结果的类型
  2. 实现Collector
     1. 第一个是实现Supplier工厂方法。有来创建容器
     2. accumulator： 它结合之前操作的结果和当前值。
     3. combine： 如果有两个窗口，我们需要将其合并。
     4. finisher: 将容器转变成最终我们想要的结果。

数据并行化

并行和并发

并发是两个任务共享时间段,并行则是两个任务在同一时间发生,比如运行在多核CPU上. 并行化操作只需改变一个方法的调用 。如果已经有一个Stream对象，调用 它的parallel方法。如果想从一个集合 类创建一个流调用 parallelStream就能获得拥有并行能力的流。还可以使用sequential方法使用并行流转变成串行流。

性能

影响性能的因素：

1. 数据大小
2. 源数据结构
   1. 性能好：ArrayList，数组，IntStream.range等
   2. 性能一般：HashSet，TreeSet等
   3. 性能差： LinkedList等对半分解难的结构。
3. 装箱
4. 核的数量
5. 单元处理开销

并行化数组操作

测试、调试和重构

流中的peek方法

设计和架构的原则

Lambda表达式改变了设计模式

设计模式是人们熟悉的一种设计思想, 它是软件架构中解决通用问题的模板.如果碰到一个问题,并且恰好熟悉一个与之适应的模式,就能直接应用该模式来解决问题.从某种程度上说,设计模式将解决特定问题的最佳实践途径固定了下来.

• 命令模式
• 策略模式
• 观察者模式

使用Lambda表达式的领域专用语言

领域专用语言（DSL）是针对软件系统中某特定部分的编程语言。

• 内部：类库，提供API方便用例。
• 外部：CSS，正则等

使用Lambda表达式的SOLID原则

• 单一功能原则 Single responsibility 程序中的类或方法只能有一个改变的理由。这是强内聚性设计的一部分.说一个类是内聚的,是批它的方法和属性需要统一对待,因为它们紧密相关.
• 开闭原则 Open/Closed 软件应该对扩展开放，对修改闭合。
• 依赖反转原则 Liskov substitution 抽象不应依赖细节，细节应该依赖抽象。信赖反转原则的目的是让程序员脱离底层粘合代码, 编写上层业务逻辑代码.这就让上层代码信赖于底层细节的抽象,从而可以重用上层代码.这种模块化和重用方式是双向的:既可以替换不同的细节重用上层代码,也可以替换不同的业务逻辑重用细节的实现.
• Interface segregation
• dependency inversion

使用Lambda表达式编写并发程序