在 Java 中如何实现函数式编程范式的基本概念？

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Java 中的函数式编程以不可变性、纯函数和高阶函数为基础。不可变性指对象创建后无法更改；纯函数不改变输入或环境；高阶函数可接受或返回函数。实战案例包括使用高阶函数从列表中获取奇数平方，以及组合两个函数以创建先平方再加 10 的新函数。函数式编程提高了 Java 代码的可读性、可维护性和可测试性。

函数式编程在 Java 中的使用

函数式编程是一种编程范式，强调不可变性、纯函数和高阶函数的使用。在 Java 中，函数式编程基于 Java 8 中引入的 Lambda 表达式和函数式接口。

不可变性

函数式编程中的不可变性意味着对象在创建后就不能再更改。Java 中的 final 关键字可用于声明不可变对象。例如：

final String name = "John";
// `name` 变量现在是不可变的，无法重新赋值。

纯函数

纯函数不改变其输入或环境。换言之，它们总是产生相同的结果，即使重复调用时输入相同。在 Java 中，用 @FunctionalInterface 注释的接口表示纯函数。例如：

@FunctionalInterface
interface SumFunction {
    int sum(int a, int b);
}

高阶函数

高阶函数可以接受函数作为参数或返回函数。它们提供了对函数操作的一流支持。Java 中支持高阶函数的常见示例是 Function 和 Consumer 接口。

Function<Integer, Integer> squareFunction = x -> x * x;
// squareFunction 接受一个整数并返回其平方。

实战案例

示例 1：映射和过滤

使用 map() 和 filter() 高阶函数从列表中获取奇数平方：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> oddSquares = numbers
    .stream()
    .filter(x -> x % 2 != 0)
    .map(x -> x * x)
    .toList();

示例 2：函数组合

使用 compose() 方法将两个函数组合成一个：

Function<Integer, Integer> squareAndAdd10 = SumFunction
    .compose(squareFunction)
    .apply(10);
// squareAndAdd10 函数先平方然后加 10。

在 Java 中，使用函数式编程范式可以提高代码的可读性、可维护性和可测试性。为了有效地利用这些概念，熟悉 Lambda 表达式和函数式接口至关重要。

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