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Java 函数式编程中高阶函数的类型推断规则

简介
在 Java 函数式编程中，高阶函数是接受函数为参数或返回函数作为结果的函数。这些函数的类型推断规则对于理解和使用它们至关重要。

规则 1：类型推断从参数开始
对于接受函数作为参数的高阶函数，编译器会从函数的参数开始进行类型推断。例如：

Function<Integer, Integer> add5 = x -> x + 5;

编译器将推断 add5 的类型为 Function，这意味着它接受一个 Integer 类型的参数并返回一个 Integer 类型的结果。

规则 2：针对具体参数类型推断结果类型
编译器将考虑具体函数参数的类型来推断结果类型。例如：

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3);
Function<Integer, Integer> square = x -> x * x;
List<Integer> squaredNumbers = numbers.stream()
        .map(square)
        .toList();

编译器将推断 squaredNumbers 的类型为 List，因为 square 函数接受一个 Integer 类型的参数并返回一个 Integer 类型的结果。

规则 3：返回函数的类型
对于返回函数的高阶函数，编译器将推断返回函数的类型。例如：

BiFunction<Integer, Integer, Function<Integer, Integer>> add = (x, y) -> z -> x + y + z;

编译器将推断 add 的类型为 BiFunction>，这意味着它接受两个 Integer 类型的参数并返回一个接受 Integer 类型的参数并返回 Integer 类型的函数。

实战案例
以下是一个 Java 函数式编程中高阶函数类型推断的实战案例：

class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // Fn1: 接受一个函数并返回一个新函数
        Function<Function<Integer, Integer>, Function<Integer, Integer>> fn1 = f -> g -> f.apply(g.apply(1));

        // Fn2: 返回一个函数
        Function<Integer, Integer> fn2 = x -> x + 1;

        // 使用高阶函数
        Function<Integer, Integer> result = fn1.apply(fn2);

        // 输出结果
        System.out.println(result.apply(2)); // 输出：4
    }
}

在此示例中，fn1 是一个高阶函数，它接受一个函数并返回一个新函数。编译器从函数参数开始，确定 fn1 的类型为 Function, Function>。

fn2 是一个简单函数，它接受一个 Integer 类型的参数并返回一个 Integer 类型的结果。

高阶函数 fn1 将函数 fn2 作为参数，并返回一个新的函数。编译器考虑 fn2 的参数类型，推断结果函数的类型为 Function。

最终，result 被推断为 Function，当应用到参数 2 时，输出结果 4。

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