Java 函數式編程：將函數作為參數傳遞的演進與實戰

Java 8 前：介面 + 匿名內部類

// 定義函數型介面
interface MathFunc { double apply(double x); }

// 使用
void compute(MathFunc f) {
    for (int k = 1; k <= 10; k++) System.out.println(f.apply(k));
}

// 呼叫
compute(new MathFunc() {
    public double apply(double x) { return Math.sin(x); }
});

Java 8+：Lambda 表達式與方法引用

// 使用 java.util.function 標準函數型介面
void compute(DoubleUnaryOperator f) {
    IntStream.rangeClosed(1, 10).forEach(k -> System.out.println(f.applyAsDouble(k)));
}

// Lambda 呼叫
compute(x -> Math.sin(x));
compute(x -> x * x + 2 * x + 1);

// 方法引用
compute(Math::sin);
compute(MyClass::customFunc);

標準函數型介面速查

進階：高階函數與柯里化

// 返回函數的函數
Function power = n -> x -> Math.pow(x, n);
DoubleUnaryOperator square = power.apply(2);
DoubleUnaryOperator cube = power.apply(3);

// 組合函數
DoubleUnaryOperator sinSquared = x -> Math.sin(x) * Math.sin(x);
// 或
DoubleUnaryOperator sinSquared = Math::sin.andThen(v -> v * v);

性能與最佳實踐

• 優先使用基本類型專用介面（IntPredicate 等）避免裝箱拆箱。
• Lambda 捕獲局部變量需 final 或 effectively final。
• 序列化需求時實現 Serializable 介面：(Serializable & DoubleUnaryOperator) x -> Math.sin(x)。
• 方法引用優於 Lambda 可讀性，但注意多態調用差異（instance::method vs Class::method）。

遷移建議

舊代碼庫可逐步替換：單抽象方法介面 → @FunctionalInterface 註解 → Lambda/方法引用。保持介面語義不變，僅簡化調用點代碼。