如何在Java中使用Lambda表达式和Stream API实现函数式编程？
Lambda表达式和Stream API是Java8中引入的两个函数式编程特性，它们提供了更加简洁、灵活和强大的方式来处理集合和其他数据类型。在本文中，我们将介绍如何使用Lambda表达式和Stream API实现函数式编程。
Lambda表达式
Lambda表达式是一个匿名函数，它可以将方法作为参数进行传递和返回。使用Lambda表达式可以将一些在Java中比较繁琐的代码简洁化，使代码更加易读和易于维护。
Lambda表达式的语法格式如下：
(parameter) -> expression
或者
(parameter) -> { statements; }
其中，parameter表示函数的参数列表，expression表示函数的返回值，statements表示函数体。
例如，下面是一个使用Lambda表达式的示例，它将集合中的元素按照长度进行排序：
List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "pear");
Collections.sort(list, (a, b) -> a.length() - b.length());
System.out.println(list);
输出结果为：[pear, apple, banana]
Stream API
Stream是一种数据流，它可以处理集合和其他数据类型。使用Stream API可以对集合进行过滤、映射、聚合等操作，使得代码更加简洁和易于理解。
Stream API包含一个Stream接口和各种Stream操作，例如：
- filter：对数据进行过滤，只保留符合条件的数据。
- map：对数据进行映射，将每个数据转换为另一种数据类型。
- reduce：对数据进行聚合，例如求和、求最大值等。
下面是一个使用Stream API的示例，它从一个集合中筛选出大于5的元素，然后将它们求和：
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
int sum = list.stream()
.filter(x -> x > 5)
.mapToInt(Integer::intValue)
.sum();
System.out.println(sum);
输出结果为：30
在这个示例中，我们先使用stream()方法将集合转换为一个流，然后使用filter()方法过滤出大于5的元素，接着使用mapToInt()方法将元素转换为int类型，并使用sum()方法求和。
函数式编程实践
函数式编程的核心思想是将数据和行为分离，使得代码更加模块化、可重用和易于测试。下面是一个使用Lambda表达式和Stream API实现函数式编程的示例。
首先，我们定义一个Student类表示学生信息：
public class Student {
private String name;
private int age;
private double score;
public Student(String name, int age, double score) {
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
// 省略getter和setter方法
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", score=" + score + "]";
}
}
然后，我们定义一个包含多个Student对象的List：
List<Student> students = Arrays.asList(
new Student("Tom", 18, 80.0),
new Student("Jerry", 19, 85.0),
new Student("Michael", 20, 90.0),
new Student("Peter", 21, 95.0),
new Student("Alice", 22, 100.0));
接着，我们使用Lambda表达式和Stream API对这个List进行操作。
1. 找出所有年龄大于20的学生，按照成绩从高到低进行排序，然后输出结果。
List<Student> result = students.stream()
.filter(s -> s.getAge() > 20)
.sorted(Comparator.comparing(Student::getScore).reversed())
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(result);
输出结果为：[Student [name=Alice, age=22, score=100.0], Student [name=Peter, age=21, score=95.0]]
在这个示例中，我们先使用filter()方法筛选出年龄大于20的学生，然后使用sorted()方法按照成绩从高到低进行排序，最后使用collect()方法将结果转换为一个List。
2. 计算所有学生的平均成绩。
double average = students.stream()
.mapToDouble(Student::getScore)
.average()
.getAsDouble();
System.out.println(average);
输出结果为：90.0
在这个示例中，我们使用mapToDouble()方法将每个学生的成绩转换为一个double类型的流，并使用average()方法计算平均值。
结论
Lambda表达式和Stream API是Java8中引入的两个函数式编程特性，它们提供了更加简洁、灵活和强大的方式来处理集合和其他数据类型。在实践中，我们可以将它们与Java的其他特性（如接口、泛型、注解等）结合使用，实现更加灵活和易于维护的代码。