# 函数式编程思想概述
在数学中，**函数**就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——**强调做什么，而不是以什么形式做**。
面向对象的思想:
做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情.
函数式编程思想:
只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程
# 冗余的Runnable代码
## 传统写法
当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过`java.lang.Runnable`接口来定义任务内容，并使用`java.lang.Thread`类来启动该线程。代码如下：
```java
public class Demo01Runnable {
public static void main(String[] args) {
// 匿名内部类
Runnable task = new Runnable() {
@Override
public void run() { // 覆盖重写抽象方法
System.out.println("多线程任务执行！");
}
};
new Thread(task).start(); // 启动线程
}
}
```
本着“一切皆对象”的思想，这种做法是无可厚非的：首先创建一个`Runnable`接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动。
## 代码分析
对于`Runnable`的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：
- `Thread`类需要`Runnable`接口作为参数，其中的抽象`run`方法是用来指定线程任务内容的核心；
- 为了指定`run`的方法体，**不得不**需要`Runnable`接口的实现类；
- 为了省去定义一个`RunnableImpl`实现类的麻烦，**不得不**使用匿名内部类；
- 必须覆盖重写抽象`run`方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值**不得不**再写一遍，且不能写错；
- 而实际上，**似乎只有方法体才是关键所在**。
# 编程思想转换
## 做什么，而不是怎么做
我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗？不。我们只是为了做某件事情而**不得不**创建一个对象。我们真正希望做的事情是：将`run`方法体内的代码传递给`Thread`类知晓。
**传递一段代码**——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那，有没有更加简单的办法？如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上，就会发现只要能够更好地达到目的，过程与形式其实并不重要。
# 体验Lambda的更优写法
2014年3月Oracle所发布的Java 8（JDK 1.8）中，加入了**Lambda表达式**的重量级新特性。借助Java 8的全新语法，上述`Runnable`接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效：
```java
public class Demo02LambdaRunnable {
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> System.out.println("多线程任务执行！")).start(); // 启动线程
}
}
```
这段代码和刚才的执行效果是完全一样的，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。
不再有“不得不创建接口对象”的束缚，不再有“抽象方法覆盖重写”的负担。
# Lambda标准格式
Lambda省去面向对象的条条框框，格式由**3个部分**组成：
* 一些参数
* 一个箭头
* 一段代码
Lambda表达式的**标准格式**为：
```
(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }
```
格式说明：
* 小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
* `->`是新引入的语法格式，代表指向动作。
* 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
# 练习：使用Lambda标准格式（无参无返回）
### 题目
给定一个厨子`Cook`接口，内含唯一的抽象方法`makeFood`，且无参数、无返回值。如下：
```java
public interface Cook {
void makeFood();
}
```
在下面的代码中，请使用Lambda的**标准格式**调用`invokeCook`方法，打印输出“吃饭啦！”字样：
```java
public class Demo05InvokeCook {
public static void main(String[] args) {
// TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCook方法
}
private static void invokeCook(Cook cook) {
cook.makeFood();
}
}
```
### 解答
```java
public static void main(String[] args) {
invokeCook(() -> {
System.out.println("吃饭啦！");
});
}
```
> 备注：小括号代表`Cook`接口`makeFood`抽象方法的参数为空，大括号代表`makeFood`的方法体。
# Lambda的参数和返回值
```
需求:
使用数组存储多个Person对象
对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序
```
下面举例演示`java.util.Comparator<T>`接口的使用场景代码，其中的抽象方法定义为：
* `public abstract int compare(T o1, T o2);`
当需要对一个对象数组进行排序时，`Arrays.sort`方法需要一个`Comparator`接口实例来指定排序的规则。假设有一个`Person`类，含有`String name`和`int age`两个成员变量：
```java
public class Person {
private String name;
private int age;
// 省略构造器、toString方法与Getter Setter
}
```
### 传统写法
如果使用传统的代码对`Person[]`数组进行排序，写法如下：
```java
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Demo06Comparator {
public static void main(String[] args) {
// 本来年龄乱序的对象数组
Person[] array = {
new Person("古力娜扎", 19),
new Person("迪丽热巴", 18),
new Person("马尔扎哈", 20) };
// 匿名内部类
Comparator<Person> comp = new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
return o1.getAge() - o2.getAge();
}
};
Arrays.sort(array, comp); // 第二个参数为排序规则，即Comparator接口实例
for (Person person : array) {
System.out.println(person);
}
}
}
```
这种做法在面向对象的思想中，似乎也是“理所当然”的。其中`Comparator`接口的实例（使用了匿名内部类）代表了“按照年龄从小到大”的排序规则。
## 代码分析
下面我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。
- 为了排序，`Arrays.sort`方法需要排序规则，即`Comparator`接口的实例，抽象方法`compare`是关键；
- 为了指定`compare`的方法体，**不得不**需要`Comparator`接口的实现类；
- 为了省去定义一个`ComparatorImpl`实现类的麻烦，**不得不**使用匿名内部类；
- 必须覆盖重写抽象`compare`方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值**不得不**再写一遍，且不能写错；
- 实际上，**只有参数和方法体才是关键**。
### Lambda写法
```java
import java.util.Arrays;
public class Demo07ComparatorLambda {
public static void main(String[] args) {
Person[] array = {
new Person("古力娜扎", 19),
new Person("迪丽热巴", 18),
new Person("马尔扎哈", 20) };
Arrays.sort(array, (Person a, Person b) -> {
return a.getAge() - b.getAge();
});
for (Person person : array) {
System.out.println(person);
}
}
}
```
# 练习：使用Lambda标准格式（有参有返回）
### 题目
给定一个计算器`Calculator`接口，内含抽象方法`calc`可以将两个int数字相加得到和值：
```java
public interface Calculator {
int calc(int a, int b);
}
```
在下面的代码中，请使用Lambda的**标准格式**调用`invokeCalc`方法，完成120和130的相加计算：
```java
public class Demo08InvokeCalc {
public static void main(String[] args) {
// TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCalc方法来计算120+130的结果ß
}
private static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator) {
int result = calculator.calc(a, b);
System.out.println("结果是：" + result);
}
}
```
## 解答
```java
public static void main(String[] args) {
invokeCalc(120, 130, (int a, int b) -> {
return a + b;
});
}
```
> 备注：小括号代表`Calculator`接口`calc`抽象方法的参数，大括号代表`calc`的方法体。
# Lambda省略格式
### 可推导即可省略
Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。例如上例还可以使用Lambda的省略写法：
```java
public static void main(String[] args) {
invokeCalc(120, 130, (a, b) -> a + b);
}
```
## 省略规则
在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：
1. 小括号内参数的类型可以省略；
2. 如果小括号内**有且仅有一个参**，则小括号可以省略；
3. 如果大括号内**有且仅有一个语句**，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。
> 备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本章开头的多线程案例。
# 练习：使用Lambda省略格式
## 题目
仍然使用前文含有唯一`makeFood`抽象方法的厨子`Cook`接口，在下面的代码中，请使用Lambda的**省略格式**调用`invokeCook`方法，打印输出“吃饭啦！”字样：
```java
public class Demo09InvokeCook {
public static void main(String[] args) {
// TODO 请在此使用Lambda【省略格式】调用invokeCook方法
}
private static void invokeCook(Cook cook) {
cook.makeFood();
}
}
```
## 解答
```java
public static void main(String[] args) {
invokeCook(() -> System.out.println("吃饭啦！"));
}
```
# Lambda的使用前提
Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：
1. 使用Lambda必须具有接口，且要求**接口中有且仅有一个抽象方法**。
无论是JDK内置的`Runnable`、`Comparator`接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
2. 使用Lambda必须具有**上下文推断**。
也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。
> 备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“**函数式接口**”。
