在 java 中实现函数式编程通常不会产生性能开销，但以下情况除外：紧密循环中使用 lambda 表达式。使用方法引用和流处理的并行特性可以缓解性能开销。

在 Java 中实现函数式编程：性能开销如何？

函数式编程范式越来越受欢迎，因为它提供了许多好处，例如代码简洁性、可读性和可测试性。然而，一些人担心在 Java 中实现函数式编程会产生性能开销。

lambda 表达式

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Java 8 引入了 lambda 表达式，使开发人员可以编写类似于函数的无名称函数。lambda 表达式通常比匿名内部类更简洁高效。

// 匿名内部类
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<Integer> evenNumbers = new ArrayList<>();
for (Integer number : numbers) {
  if (number % 2 == 0) {
    evenNumbers.add(number);
  }
}

// lambda 表达式
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
    .filter(number -> number % 2 == 0)
    .toList();

流处理

Java 8 还引入了流处理 API，该 API 提供了一组操作，可针对序列执行操作而不显式创建中间集合。流处理通常比传统循环更具可扩展性和效率。

// 遍历列表并打印元素
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Carol");
for (String name : names) {
 System.out.println(name);
}

// 使用流处理打印元素
names.stream()
   .forEach(System.out::println);

性能比较

在大多数情况下，lambda 表达式和流处理的性能开销可以忽略不计甚至可以提高性能。但是，某些情况下确实会导致性能开销，例如在紧密循环中使用 lambda 表达式时。

考虑以下示例：

// 用 lambda 表达式初始化数组
int[] numbers = new int[1000000];
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
  numbers[i] = (int) (Math.random() * 100);
}

// 用 for 循环初始化数组
int[] numbers = new int[1000000];
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
  numbers[i] = (int) (Math.random() * 100);
}

在上面的示例中，使用 lambda 表达式初始化数组比使用 for 循环慢大约 2%。这是因为 Java 虚拟机 (JVM) 必须将 lambda 表达式编译成字节码，这需要一些时间。

最佳实践

为了最小化性能开销，建议遵循以下最佳实践：

• 谨慎使用 lambda 表达式，特别是紧密循环中。
• 在可能的情况下使用方法引用来简化 lambda 表达式。
• 充分利用流处理的并行特性。

结论

在大多数情况下，在 Java 中实现函数式编程不会产生重大性能开销。但是，某些情况下确实会导致性能开销，例如在紧密循环中使用 lambda 表达式时。通过遵循最佳实践，可以将性能开销降至最低。

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