Java函数式编程与Lambda表达式介绍与应用

Java函数式编程是指利用Lambda表达式、方法引用等语法特性的编程方式，将函数作为一等公民，并以函数为主要的代码组织方式的编程风格。Java 8提供了对函数式编程的本地支持，增强了Java的语言表达力，使得Java更加适合开发复杂的、充满变化的业务应用。

Lambda表达式是函数式编程的核心，它实际上就是一种匿名函数，可以将其作为参数传递给其他函数，也可以将其作为返回值返回。Lambda表达式的语法类似于数学函数，由三个部分组成：参数列表、箭头符号和函数体。

例如，下面是一个使用Lambda表达式实现Runnable接口的例子：

Runnable r = () -> {
  System.out.println("Hello Lambda!");
};

Lambda表达式中只有一个代码块，不需要使用花括号{}和return语句。Lambda表达式可以根据需要自动推断参数类型，例如：

Function<Integer, Integer> f = x -> x * 2;

函数式接口是Java函数式编程的基础，它是一种只定义了一个方法的接口，可以使用Lambda表达式来实现。Java标准库中已经提供了一些常见的函数式接口，例如Function、Predicate、Supplier等。

下面是一个使用Function接口的例子，将一个字符串转化为大写:

Function<String, String> toUpperCase = String::toUpperCase;
String str = toUpperCase.apply("Hello Lambda!");
System.out.println(str); // HELLO LAMBDA!

方法引用是Java函数式编程的另一个重要特性，它可以将一个方法作为Lambda表达式传递给其他函数。方法引用使用两个冒号::来表示，分为四种类型：静态方法引用、实例方法引用、超类方法引用和构造函数引用。

下面是一个使用静态方法引用的例子：

Function<String, Integer> parseInt = Integer::parseInt;
int num = parseInt.apply("123");

Lambda表达式和方法引用可以在Java的Stream API中得到广泛应用。Stream API可以让我们使用函数式编程风格来操作集合和数据流。

下面是一个求和的例子：

List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = list.stream().mapToInt(x -> x).sum();
System.out.println(sum); // 15

在上面的例子中，使用mapToInt方法将list中的元素转化为int类型的Stream，然后使用sum方法求和。由于Stream API的延迟求值特性，上面的代码块只在最后调用sum方法时才会真正进行求和操作，这样可以避免中间过程中产生的临时变量，提高程序效率。

总的来说，Java函数式编程和Lambda表达式为Java程序员提供了更多的编程方式和思路，使得Java的语言表达力更加丰富。在新的业务场景中，可以使用函数式编程的方式来解决问题，提高程序的效率和可读性。