前言：最近看了點Java 函數語言程式設計， 寫了個小故事和大家分享下心得，不妥之處，歡迎拍磚
1. 遊行示威
Java 帝國成立20多年了， 20多年來帝國給每個程式設計師都提供了趁手的工具箱， 裡邊裝著物件導向， 自動記憶體管理，泛型 ， 型別安全等強大的工具，
大家用這些工具開發了無數的框架和系統，都誇Java大法好。
（微信公眾號“碼農翻身”注： 請參考文章《Java 一個帝國的誕生》 《Java帝國之Java Bean(上)》 《Java帝國之Java Bean (下）》）
可以最近出現了一點新情況， 一群函數語言程式設計的狂熱份子不停的到總部來遊行， 要求帝國向LISP學習， 支援函數語言程式設計， 他們的理由也很充分：
“很多語言都支援函數語言程式設計了，比如 Ruby , Python…
“人家微軟的C#很早就支援了…”
“同樣是執行在Java 虛擬機器上的語言，那些雜牌軍Scala , Clojure 都有函數語言程式設計 , 我們的精銳，中央軍Java 怎麼就不支援呢？”
這樣的聲音雖然不是主流，但越來越多也讓我不勝其煩， 我把我最得力的助手小碼哥叫來商量對策：
“小碼， 外邊那一群狂熱分子叫囂的函數語言程式設計到底是什麼東西？”
“唉， 老大， 其實我也不知道函數語言程式設計的確切定義， 我只知道LISP是函數語言程式設計的鼻祖，並且像LISP這樣的語言學習起來很難，和我們的物件導向完全是兩個世界， 但奇怪的是很多掌握了LISP的人都無可救藥的愛上了她。”
“那它肯定有什麼過人之處 ！” 我說
“像C,C++，Java， 用他們程式設計是一種命令式的風格， 告訴計算機如何如何做， 而用LISP程式設計是一種宣告式的風格，就像SQL一樣， 只是描述我要什麼， 不去具體的描述怎麼去做”
“聽起來很不錯啊 ” 我覺得一門語言能用宣告式的方式來程式設計， 對程式設計師絕對是福音啊。
“此外， 物件導向程式設計更多的是對資料進行抽象， 而函數語言程式設計是對行為進行抽象， 在LISP世界裡，函式是一等公民， 函式可以當做引數傳遞給另外一個函式， 函式也可以作為另外一個函式的返回值。”
“只用函式進行程式設計， 聽起來不可思議啊！”
“是啊， 所以如果你學過物件導向的語言，像我們們Java, 再去學LISP, 會感到一片迷茫， 無所適從， 真氣渾身亂竄， 好久才能平息下來。 ”
2. 強型別
“那我們能不能學一下Ruby , Python 在我們們Java 中新增一點函數語言程式設計的特性， 至少讓這些刁民， 奧不， 狂熱分子安靜下來？ ”
小碼想了一會說： “有點難度， 因為Java 有一個特點，就是強型別的。”
“強型別？ ，這是什麼意思？ “我問他
“是啊， 強型別， 簡單的說無論任何變數都得有個型別， 並且不能變。”
小碼哥沒料到我還不知道這個概念， 開始興致勃勃的給我普及。
”比如你可以宣告一個變數
Person p = new Person();
可是如果你想讓p指向另外一個物件 ：
p = new House();
我們偉大的java編譯器立刻就能告訴你錯誤： ‘型別不匹配， 不能把House轉化成 Person’
強型別的好處是顯而易見的， 我們在編譯期間就可以消滅大部分的錯誤，並且還可以在你用IDE程式設計的時候做出很‘智慧’的提示， 幫你自動補全程式碼。”
“與之相對的就是弱型別，例如在Ruby 中一個變數根本不需要宣告型別：
p = Person.new
p = House.new
這是沒有任何問題的， 變數p 可以指向任何物件， 但是也喪失了提前發現錯誤的可能性， 很多錯誤只能在執行時暴露出來。
def do_something(p)
p.walk(); // 假設walk只是Person獨有的方法。
end
系統檢查不出來你到底是傳遞進去一個什麼型別的物件， 如果p 指向一個House, House是不能walk的， 那在執行時就會報錯： undefined method `walk’ for #<House:0x00000002f40590>”
“但是弱型別也有好處， 例如
p = Animal.new
這個Animal 也有一個walk()方法。 那在呼叫do-something方法的時候完全沒有問題！ ”
我有點懂了： “是不是說由於Java 是強型別的， 如果想支援函數語言程式設計， 我們也得給這些函式找個型別 ？”
小碼哥說： “是啊，不過這有點難度”
”我們們能不能重新的設計下Java 的型別系統 ？“ 我有點不甘心
“肯定不行， 我們Java 帝國為了吸引程式設計師，並且為了維穩， 曾經對外鄭重的承諾過： 帝國要保持向後相容性，你就是用Jdk 1.1編譯的程式碼， 在我們jdk 8中也能執行， 要是為了函數語言程式設計，改動太大，估計很多程式設計師就要拋棄我們了。”
“不管如何， 你得想想辦法，在Java 中加上函數語言程式設計， 帝國已經這麼大了， 再加一點東西也沒什麼大不了的。”
我給了小碼哥三天時間。
3. Lambda 表示式 和 型別推斷
過了兩天，小碼哥就興沖沖的來找我了： “老大，你看看，我設計出了java 中的Lambda表示式”
我接過紙一看， 上面寫著：
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() -> System.out.println("Hello Lambda"); s-> s.toUpperCase(); (x,y) -> x +y ; |
“這看起來像是個函式啊？ 還起個這麼時髦的名字Lambda !”
“對，Lambda可以說就是匿名函式， 我定義的語法是這樣的， 箭頭(->) 左邊是函式的引數列表， 右邊是方法體”
我看了看， 確實是， 第一個表示式 沒有引數， 函式體是列印”Hello Lambda”
第二個函式有一個引數 , 函式體似乎是把這個引數變成大寫字元。
第三個函式有兩個引數， 函式體是把兩個引數相加
“小碼，既然它們是函式， 按照函數語言程式設計風格， 就能把這些函式當做引數傳遞給另外一些函式了？ ”
“那是自然， 我給你舉個例子“ 小碼哥說
例如我們有這麼個介面：
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public interface StringFuction{ public String apply(String s); } |
還有這麼個函式：
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public String run (StringFuction f){ return f.apply("Hello World"); } |
現在就可以把“匿名函式”當做引數傳遞給另外一個函式了
run (s -> s.toUpperCase()) ;
返回值就是大寫字串： HELLO WORLD
如果我們傳遞進去一個別的Lambda 表示式：
run (s -> s.toLowerCase()) ;
返回值就是小寫字串： hello world
”我有個問題， 上次你說過我們們Java 都是強型別的， 所有的東西都得有型別， 那這個Lambda表示式s -> s.toUpperCase() 的型別是什麼？ ”
小碼哥說： “唉， 為了這個問題， 我可是費勁了， 我搞了個‘型別推斷’， 由編譯器智慧的推斷出s -> s.toUpperCase()的型別， 其實在上面的例子中， 這個Lambda表示式的型別就是StringFunction!”
“注意”小碼哥接著說， “這個StringFunction 的apply方法接收一個字串引數， 然後返回另外一個字串的值。
所以當我們用s -> s.toUpperCase() 去呼叫的時候， 就會知道 s 就是apply的引數， s.toUpperCase()其實就是這個方法的實現了， 這個方法的返回值也是String ”
“奧，我明白了， 其實就是我們之前的匿名類嘛，我們完全可以這麼寫“
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run(new StringFuction(){ public String apply(String s) { return s.toUpperCase(); } }); |
“對的，本質就是這樣， 對於Lambda表示式，我們只是會做更多的型別推斷，如果你這麼呼叫 : “
run(s -> s.length())；
“那編譯就不通過了， 因為這個匿名函式的返回值是int , 它不符合介面(StringFunction）的方法(apply)的語義， 接受一個字串, 然後返回一個字串。 ”
“那個函式介面的方法名稱（apply）重要嗎？” 我接著問
“不重要， 關鍵是它的輸入型別和返回值， 至於名稱，儘可能的好一點吧”
“唉，小碼，我有點懂了， 為了維護Java 的強型別， 還得定義一個函式介面， 然後編譯器會把這些匿名函式（Lambda表示式） 和這個介面做匹配， 但是你讓程式設計師們定義函式介面， 太麻煩了吧？ ”
小碼哥不慌不忙 ： “這個問題我考慮過了，我已經對我們的JDK做了增強， 特別引入了一個叫java.util.function 的包， 裡邊現成的函式介面足夠大部分人用了”
說著， 小碼哥給我展示了一個文件：
(1) Function函式介面： 傳入一個型別為T的引數， 返回一個型別為R 的引數
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public interface Function<T,R>{ R apply(T t); ...... } |
(2) Predicate<T> 函式介面 ：傳入一個型別為Ｔ 的引數， 返回boolean
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public interface Predicate<T> { boolean test(T t); ...... } |
(3) Consumer<T>函式介面 ： 傳入一個型別為T的引數，沒有返回值， 執行你自定義的操作
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public interface Consumer<T> { void accept(T t); ...... } |
例如
s -> s.length() 就可以匹配 (1)
x -> x>5 就可以匹配 (2)
s -> System.out.println(s) 就可以匹配 (3)
我不僅暗暗讚歎：還是抽象大法好。
“小碼，我明白你的苦心， 這些確實都是高度的抽象啊”
“老大， 這是沒辦法的事啊， 想想我們java 帝國那麼多工具，框架， 我們必須得保持向後相容性啊。 所以一定得堅持強型別， 即使是匿名函式， 也得給它找個型別，即函式介面 ！“
“但是有了這麼東西還是不夠， 似乎沒有體現出像SQL那樣‘宣告式’程式設計的好處啊？ ”
“確實不夠， 我們得把類庫好好改改， 真正體現函數語言程式設計的特性， 我打算引入一個叫做Stream的概念。”
(未完待續)
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