1. 概述
在本教程中，我们将提供Functional Java库的快速概述以及一些示例。
2. Functional Java库
Functional Java是一个开源库，旨在促进Java中的函数式编程。该库提供了许多函数式编程中常用的基本和高级编程抽象。
该库的大部分功能都围绕F接口展开，此F接口模拟了一个函数，归约。所有这些都建立在Java自己的类型系统之上。
3. Maven依赖
首先，我们需要在pom.xml文件中添加所需的依赖：
<dependency>
<groupId>org.functionaljava</groupId>
<artifactId>functionaljava</artifactId>
<version>4.8.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.functionaljava</groupId>
<artifactId>functionaljava-java8</artifactId>
<version>4.8.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.functionaljava</groupId>
<artifactId>functionaljava-quickcheck</artifactId>
<version>4.8.1</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.functionaljava</groupId>
<artifactId>functionaljava-java-core</artifactId>
<version>4.8.1</version>
</dependency>
4. 定义函数
让我们首先创建一个可以在稍后的示例中使用的函数。
如果没有Functional Java，基本的乘法方法看起来会像这样：
public static final Integer timesTwoRegular(Integer i) {
return i * 2;
}
使用Functional Java库，我们可以更优雅地定义此功能：
public static final F<Integer, Integer> timesTwo = i -> i * 2;
上面，我们看到一个F接口的例子，它以一个整数作为输入，并返回该整数乘以二作为其输出。
下面是另一个基本函数的示例，它以整数作为输入，但在这种情况下，返回布尔值来指示输入是偶数还是奇数：
public static final F<Integer, Boolean> isEven = i -> i % 2 == 0;
5. 应用函数
现在我们已经有了函数，让我们将它们应用到数据集中。
Functional Java库提供了一组常用的数据类型，例如列表、集合、数组和映射。需要注意的是，这些数据类型是不可变的。
此外，如果需要，该库还提供方便的函数来与标准Java集合类进行转换。
在下面的示例中，我们将定义一个整数列表并将timesTwo函数应用于它。我们还将使用同一函数的内联定义调用map。当然，我们希望结果相同：
public void multiplyNumbers_givenIntList_returnTrue() {
List<Integer> fList = List.list(1, 2, 3, 4);
List<Integer> fList1 = fList.map(timesTwo);
List<Integer> fList2 = fList.map(i -> i * 2);
assertTrue(fList1.equals(fList2));
}
我们可以看到，map返回一个大小相同的列表，其中每个元素的值都是应用函数后的输入列表的值。输入列表本身不会改变。
以下是使用isEven函数的类似示例：
public void calculateEvenNumbers_givenIntList_returnTrue() {
List<Integer> fList = List.list(3, 4, 5, 6);
List<Boolean> evenList = fList.map(isEven);
List<Boolean> evenListTrueResult = List.list(false, true, false, true);
assertTrue(evenList.equals(evenListTrueResult));
}
由于map方法返回一个列表，我们可以将另一个函数应用于其输出。调用map函数的顺序会改变最终的输出：
public void applyMultipleFunctions_givenIntList_returnFalse() {
List<Integer> fList = List.list(1, 2, 3, 4);
List<Integer> fList1 = fList.map(timesTwo).map(plusOne);
List<Integer> fList2 = fList.map(plusOne).map(timesTwo);
assertFalse(fList1.equals(fList2));
}
上述列表的输出将是：
List(3,5,7,9)
List(4,6,8,10)
6. 使用函数进行过滤
函数式编程中另一个常用的操作是获取输入并根据某些条件过滤数据。你可能已经猜到了，这些过滤条件是以函数的形式提供的。此函数需要返回一个布尔值来指示是否需要将数据包含在输出中。
现在，让我们使用isEven函数通过filter方法从输入数组中滤除奇数：
public void filterList_givenIntList_returnResult() {
Array<Integer> array = Array.array(3, 4, 5, 6);
Array<Integer> filteredArray = array.filter(isEven);
Array<Integer> result = Array.array(4, 6);
assertTrue(filteredArray.equals(result));
}
一个有趣的观察是，在这个例子中，我们使用了数组而不是前面例子中的列表，我们的函数运行良好。由于函数的抽象和执行方式，它们不需要知道使用什么方法来收集输入和输出。
在这个例子中，我们还使用了我们自己的isEven函数，但是Functional Java自己的Integer类也具有用于基本数字比较的标准函数。
7. 使用函数应用布尔逻辑
在函数式编程中，我们经常使用这样的逻辑：“只有当所有元素都满足某些条件时才执行此操作”，或者“只有当至少一个元素满足某些条件时才执行此操作”。
Functional Java库通过exist和forall方法为我们提供了这种逻辑的快捷方式：
public void checkForLowerCase_givenStringArray_returnResult() {
Array<String> array = Array.array("Welcome", "To", "tuyucheng");
assertTrue(array.exists(s -> List.fromString(s).forall(Characters.isLowerCase)));
Array<String> array2 = Array.array("Welcome", "To", "Tuyucheng");
assertFalse(array2.exists(s -> List.fromString(s).forall(Characters.isLowerCase)));
assertFalse(array.forall(s -> List.fromString(s).forall(Characters.isLowerCase)));
}
在上面的例子中，我们使用了一个字符串数组作为输入。调用fromString函数会将数组中的每个字符串转换为字符列表，对于每个列表，我们都应用了forall(Characters.isLowerCase)。
你可能已经猜到了，Characters.isLowerCase是一个函数，如果字符为小写，则返回true。因此，将forall(Characters.isLowerCase)应用于字符列表时，只有当整个列表由小写字符组成时才会返回true，这反过来又表明原始字符串全部为小写。
在前两个测试中，我们使用了exists，因为我们只想知道是否至少有一个字符串是小写的。第三个测试使用forall来验证所有字符串是否都是小写的。
8. 使用函数处理可选值
在代码中处理可选值通常需要== null或isNotBlank检查。Java 8现在提供了Optional类来更优雅地处理这些检查，而Functional Java库提供了类似的构造，通过其Option类优雅地处理缺失数据：
public void checkOptions_givenOptions_returnResult() {
Option<Integer> n1 = Option.some(1);
Option<Integer> n2 = Option.some(2);
Option<Integer> n3 = Option.none();
F<Integer, Option<Integer>> function = i -> i % 2 == 0 ? Option.some(i + 100) : Option.none();
Option<Integer> result1 = n1.bind(function);
Option<Integer> result2 = n2.bind(function);
Option<Integer> result3 = n3.bind(function);
assertEquals(Option.none(), result1);
assertEquals(Option.some(102), result2);
assertEquals(Option.none(), result3);
}
9. 使用函数归约集合
最后，我们将介绍归约集合的功能，“归约集合”是“将其汇总为一个值”的一种奇特说法。
Functional Java库将此功能称为折叠。
需要指定一个函数来指示折叠元素的含义。例如，Integers.add函数用于表示需要相加数组或列表中的整数。
根据函数折叠时执行的操作，结果可能会有所不同，具体取决于你是从右侧还是左侧开始折叠。这就是Functional Java库提供两个版本的原因：
public void foldLeft_givenArray_returnResult() {
Array<Integer> intArray = Array.array(17, 44, 67, 2, 22, 80, 1, 27);
int sumAll = intArray.foldLeft(Integers.add, 0);
assertEquals(260, sumAll);
int sumEven = intArray.filter(isEven).foldLeft(Integers.add, 0);
assertEquals(148, sumEven);
}
第一个foldLeft只是将所有整数相加。而第二个将首先应用过滤器，然后相加剩余的整数。
10. 总结
本文只是对Functional Java库进行简单介绍。
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