引言
Java8是一次重大的语言更新，其中最为引人注目的莫过于对函数式编程的支持。函数式编程作为一种新的编程范式，可以让我们编写更加简洁、灵活和易于维护的代码。而Java8的函数式编程具有的lambda表达式、方法引用、流式API、Optional类型等特性让我们能够更加自然地使用函数式编程，提高代码的质量和可维护性。
基本概念
函数式编程的基本思想是将计算视为函数的计算，而不是指令的执行。函数式编程的主要特点是函数是一等公民，可以像其他数据类型一样作为参数传递、返回值、存储在变量中。这种方式使得函数可以灵活地组合起来，形成更复杂的逻辑。
Java8的函数式编程主要有以下几个特性：
1、lambda表达式
lambda表达式是Java8中函数式编程的核心特性，它可以将一个函数作为参数传递到另一个函数中。lambda表达式的基本语法为：
(parameter1, parameter2, …) -> { statements }
其中：
parameter1, parameter2, …表示函数的参数列表。->是lambda表达式的符号，分隔参数列表和函数体。{ statements }是函数的主体，即函数要执行的代码块。
下面是一个lambda表达式的例子：
Function<Integer, Integer> square = (x) -> x * x; int result = square.apply(5); // result = 25
上述代码中，我们定义了一个名为square的函数，它接受一个整数作为参数，返回该整数的平方。由于Function接口是Java8中的一个标准函数式接口，因此我们可以使用它来定义一个具有单一方法apply的函数接口。lambda表达式可以作为Function接口的实现。
2、方法引用
方法引用是一种简化lambda表达式的方式，它可以用来引用已有的方法或构造方法。Java8中提供了四种类型的方法引用：
- 对象::实例方法：引用对象的方法。
- 类::静态方法：引用类的静态方法。
- 类::实例方法：引用类的实例方法。
- 类::new：引用类的构造方法。
下面是一个对象方法引用的例子：
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(System.out::println);
上述代码中，我们首先使用Arrays.asList()方法创建了一个String类型的列表。然后利用forEach()方法遍历这个列表并打印每个元素。这里，我们使用了一个对象方法引用System.out::println代替了lambda表达式x -> System.out.println(x)，使代码更加简洁。
3、流式API
Java8中引入了一个新的流式API，它可以让我们以一种函数式、链式的方式对集合进行操作。流式API的主要特点是：
- 不改变原集合：每个流式操作都会返回一个新的流，不会修改源数据。
- 惰性求值：每个操作都只在下一个操作需要数据时才会执行。
- 无状态操作：每个操作都是独立的，不依赖于其它操作的状态。
下面是几个常用的流式API操作：
- filter()：过滤集合中不符合条件的元素。
- map()：对集合中的每个元素进行转换。
- flatMap()：对嵌套集合进行扁平化。
- sorted()：对集合排序。
- collect()：将流转换为集合或Map。
下面是一个流式API的例子：
List<String> list = Arrays.asList("java", "python", "scala", "kotlin");
List<String> result = list.stream()
.filter(x -> x.length() <= 5)
.map(String::toUpperCase)
.sorted()
.collect(Collectors.toList());
上述代码中，我们首先创建了一个字符串类型的列表list，然后利用stream()方法创建了一个流。接着，我们使用filter()方法对集合中的元素进行筛选，只保留长度小于5的字符串。然后使用map()方法将每个字符串转换为大写字母，并使用sorted()方法对集合进行排序。最后使用collect()方法将流转换为列表，并将结果存储在result变量中。
4、Optional类型
Optional类型是Java8中新引入的一种特殊的包装类型，它可以让我们更加方便地处理空值情况。在早期的Java版本中，空值（null）是一个普遍的问题，它经常导致程序出现不可预料的运行时错误。Optional类型的出现可以使我们更加自然地处理空值，避免空指针异常。
Optional类型的基本用法如下：
Optional<String> optionalStr = Optional.ofNullable(str);
String result = optionalStr.orElse("default value");
上述代码中，我们首先使用Optional.ofNullable()方法创建一个空值包装对象，然后使用orElse()方法设置默认值，以防包装对象为空。
小结
本文介绍了Java8中函数式编程的核心特性，包括lambda表达式、方法引用、流式API和Optional类型。函数式编程是一种新的编程范式，可以提高代码的简洁性、灵活性和可维护性。Java8为函数式编程提供了多种新特性和语法糖，使得函数式编程更加自然和易于使用。
