Функциональная Java

Функциональный интерфейс объявляет ровно один абстрактный метод, опционально помеченный @FunctionalInterface, чтобы компилятор это проверял. Поскольку единственный метод однозначен, интерфейс может быть целевым типом лямбды или ссылки на метод, которые задают его реализацию. Примеры — Runnable, Function, Predicate.

Лямбда вроде (x) -> x * 2 — это краткая inline-реализация единственного абстрактного метода функционального интерфейса: параметры слева, тело справа. Как замыкание она может захватывать локальные переменные из окружающей области, но только effectively-final — те, что не переприсваиваются после инициализации. Она также видит поля окружения и this.

Обобщения параметризуют тип или метод аргументом типа вроде <T>, поэтому одно определение работает для многих конкретных типов. Они дают типобезопасность на этапе компиляции — компилятор отвергает неверный тип элемента и сам вставляет приведения, так что вручную их писать не нужно. Граница <T extends Number> ограничивает аргумент типом и его подтипами.

Это четыре базовые формы из java.util.function, различаемые по тому, что они принимают и что возвращают. Function<T,R> принимает один аргумент и возвращает результат (apply). Supplier<T> не принимает ничего и порождает значение (get). Consumer<T> принимает значение и ничего не возвращает, действуя только побочным эффектом (accept). Predicate<T> принимает значение и возвращает boolean (test). Двухаргументные и примитивные варианты вроде BiFunction и IntPredicate следуют той же схеме.

Их четыре: static-метод (Integer::parseInt), метод конкретного объекта (out::println), метод произвольного объекта типа (String::length, где получатель приходит первым аргументом) и конструктор (ArrayList::new). Каждая — сокращение для лямбды, тело которой не делает ничего, кроме вызова этого метода, и она нацеливается на функциональный интерфейс ровно так же, как это сделала бы лямбда.

Optional<T> — контейнер, который либо хранит значение, либо пуст, моделируя результат, который может отсутствовать. Он призван заменить возврат null, делая отсутствие явным в типе и уводя вызывающих от NullPointerException. Доступ — через map, orElse или ifPresent, а не слепой get, чтобы пустой случай обрабатывался осознанно.

Вызов get() без проверки наличия, который лишь сдвигает NullPointerException на строку ниже. Использование Optional для полей, параметров или элементов коллекций, хотя он задуман только для возвращаемых типов. Присваивание null переменной Optional вместо Optional.empty(). Связка isPresent() и get() — переодетая проверка на null, лучше map, filter или ifPresent. И orElse для дорогого запасного значения, аргумент которого вычисляется даже при наличии значения.