面试官问：说说你对Java函数式编程的理解

常见的面试问题

总结一下，在java程序员的面试中，经常会被问到类似这样的问题：

java中的函数式接口是什么意思？

注解 @functionalinterface 的作用是什么？

实现一个函数式接口有哪几种方式？

lambda表达式和匿名内部类有什么区别？

java中的方法引用有哪几种形式？

能说说你对 stream 接口中的 map 和 reduce 方法的理解吗？

stream并行编程的底层实现用了什么多线程框架？

能说说 stream 并行编程的适用场景以及注意事项吗？

concurrenthashmap中，有哪些方法具备原子性？

为什么在lambda表达式中引用外部变量时，要求外部变量是final的？怎么绕开这个限制？

问题答案

只有一个抽象方法的接口都属于函数式接口。英文术语为 functional interface 。

@functionalinterface 主要是告诉编译器它修饰的接口是一个函数式接口，如果接口的定义不符合函数式接口的规范，那么在编译阶段就会报错。当然，我们也可以不加这个注解，对代码的使用没有任何影响。

有3种方式：

通过一个类来实现，包括常规的类和匿名内部类

通过lambda表达式来实现

通过方法引用来实现

匿名内部类本质是一个类，只是不需要程序员显示指定类名，编译器会自动为该类取名。而 lambda 表达式本质是一个函数，当然，编译器也会为它取名。在jvm层面，匿名内部类对应的是一个 class 文件，而 lambda 表达式对应的是它所在主类的一个私有方法。

有4种形式：

object::instancemethod 对象 + 实例方法

classname::staticmethod 类名 + 静态方法

classname::new 类名 + new关键字，构造方法引用

classname::instancemethod 类名 + 实例方法

map方法的作用是遍历stream中的每个元素，将每个元素映射为另一个元素。map，来源于数学中的概念函数映射。

reduce方法的作用是使用指定的计算逻辑，将多个元素逐个计算处理，最终得到一个结果。简单来说，reduce的过程就是将多个元素转换为一个最终结果。典型的包括将多个数字累加得到一个和，或者累乘得到一个积，或者将多个元素汇总起来得到一个arraylist。

stream并行编程的底层实现用了什么多线程技术？

使用了 forkjoinpool 技术。forkjoinpool是java 7引入的用于并行执行的任务框架，核心思想是将一个大任务拆分成多个小任务（即fork），然后再将多个小任务的处理结果汇总到一个结果上（即join）。此外，它也提供基本的线程池功能，譬如设置最大并发线程数，关闭线程池等。

能说说 stream 并行编程的优点和局限性吗？

一般来说，在web应用中不推荐使用 stream 的并行编程接口，因为 stream 并行编程的底层是基于 forkjoinpool ，而 forkjoinpool 的工作线程数是在虚拟机启动时指定的，如果 stream 并行执行的任务数量过多或耗时过多，甚至会影响应用程序中其它使用 forkjoinpool 的功能。

但如果是在某些任务单一、能确保不影响其它任务的场景中，使用 stream 并行编程能带来编码上的便利性：即使数据源不是线程安全的，通过 stream 并行编程，也能轻松写出多线程并行处理任务的代码，不需要考虑加锁。

有4个方法具备原子性：

compute

computeifabsent

computeifpresent

putifabsent

原子性的含义是说：从“判断 concurrenthashmap 是否存在指定的key”开始，然后“计算对应的value”，最后“向 concurrenthashmap 写入value”，这一系列的操作是一个原子性的过程 —— 就像加了锁一样，整个过程不会被别的线程打断。

在lambda表达式中引用外部变量，会形成一个闭包，在多线程环境下，容易导致线程安全问题，防不胜防。因此，java规定了，在lambda表达式内部引用外部变量的话，必须是final的，即不可变对象，只能赋值一次，不可修改。

但是，我们可以通过将该外部变量声明为一个数组或一个类（包括容器类）就可以修改其中的值。