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Java 中函数式编程与传统编程范式的异同

来源:图灵教育
时间:2024-08-18 23:20:25

函数编程与传统编程范式的主要区别在于:不可变性:函数编程中的值不可变,传统编程中的值不可变;纯函数:函数编程中的纯函数,传统编程中的方法可能产生副作用;其他差异:函数编程强调组合,使用不可变数据结构;传统编程注重面向对象,使用可变数据结构。

Java 中函数式编程与传统编程范式的异同

Java 中函数编程与传统编程范式的异同

概述

函数编程是一种强调使用不可变数据和纯函数的编程范式。与传统的面向对象编程 (OOP) 它具有不同的特点和优点。

主要差异

不可变性:

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  • 在函数编程中,值是不可变的。这意味着一旦变量初始化,就不能重新赋值。
  • OOP 变量是可变的,可以多次重新赋值。

纯函数:

  • 函数编程中的函数是纯函数。这意味着它们不依赖任何外部状态,并且总是返回相同的结果。
  • OOP 该方法可以访问和修改对象的内部状态。
其他差异

副作用:

  • 纯函数不会产生副作用(例如修改输入或全局状态)。
  • OOP 该方法通常具有副作用。

组合:

  • 函数编程支持函数组合,允许将函数连接在一起形成新的函数。
  • OOP 通常必须通过对象调用中函数。

数据结构:

  • 函数编程倾向于使用列表、集合和流等不可变数据结构。
  • OOP 可变数据结构,如数组、对象和链表,通常使用。
实战案例

示例 1: 计算两个整数的最小值

函数编程:

import java.util.Arrays;

public class MinFinder {

    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

        int min = Arrays.stream(numbers)
                .min()
                .getAsInt();

        System.out.println("Minimum value: " + min);
    }
}

传统编程范式:

public class MinFinder {

    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        int min = Integer.MAX_VALUE;

        for (int num : numbers) {
            if (num < min) {
                min = num;
            }
        }

        System.out.println("Minimum value: " + min);
    }
}

示例 2: 过滤列表中的奇数

函数编程:

import java.util.Arrays;

public class OddFilter {

    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

        int[] oddNumbers = Arrays.stream(numbers)
                .filter(num -> num % 2 != 0)
                .toArray();

        System.out.println(Arrays.toString(oddNumbers));
    }
}

传统编程范式:

public class OddFilter {

    public static void main(String[] args) {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
        int[] oddNumbers = new int[0];

        for (int num : numbers) {
            if (num % 2 != 0) {
                oddNumbers = Arrays.copyOf(oddNumbers, oddNumbers.length + 1);
                oddNumbers[oddNumbers.length - 1] = num;
            }
        }

        System.out.println(Arrays.toString(oddNumbers));
    }
}

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