213. Java 函数式编程风格 - Java 中的简单 for 循环转换：从命令式到函数式

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🔄 传统 for 循环的“仪式感” vs 函数式风格的“本质表达”

在 Java 中，最常见的循环形式之一就是：

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println(i);
}

🚧 分析传统写法的“噪音”：

• 本质（Essence）：我们只是想“从 0 到 4 打印数字”。
• 噪音（Ceremony）：声明变量 i，初始化为 0，设定结束条件 <5，每次迭代自增 i++ —— 这些都与目标无关，只是为了实现迭代而写的“套路代码”。

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✅ 使用函数式写法更专注于“做什么”

Java 8 引入的 Stream API，正好可以将这种“范围迭代”的代码简化为更直观的形式：

import java.util.stream.IntStream;

IntStream.range(0, 5)
         .forEach(System.out::println);

🌟 优势：

• 更简洁清晰
• 直接表达“从 0 到 4 依次操作每个数字”
• 没有可变变量（i 变成了隐式传入的参数）
• 让你专注于“对每个数字要做什么”而非“如何控制循环”

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📌 包含结束值的情况怎么办？

当我们需要迭代 包含结束值（例如从 0 到 5，包括 5）时，传统写法会变成：

for (int i = 0; i <= 5; i++) {
    System.out.println(i);
}

使用 IntStream 的 rangeClosed() 方法就可以实现完全等价的函数式写法：

IntStream.rangeClosed(0, 5)
         .forEach(System.out::println);

✅ range()：不包含结束值
✅ rangeClosed()：包含结束值

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📚 小结：两种方式的对比

描述	命令式写法	函数式写法
打印 0 到 4	for (int i = 0; i < 5; i++)	IntStream.range(0, 5)
打印 0 到 5（包含 5）	for (int i = 0; i <= 5; i++)	IntStream.rangeClosed(0, 5)
打印内容	System.out.println(i);	.forEach(System.out::println)

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🔧 更复杂的操作？没问题！

除了打印，我们可以对每个值进行任何操作，例如：

🌟 将 1 到10之间的偶数存入列表：

命令式版本：

List<Integer> evens = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
    if (i % 2 == 0) {
        evens.add(i);
    }
}
System.out.println(evens);

函数式版本：

List<Integer> evens = IntStream.rangeClosed(1, 10)
                               .filter(i -> i % 2 == 0)
                               .boxed() // 将 int 转换为 Integer
                               .collect(Collectors.toList());
System.out.println(evens);

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🧠 内部迭代 vs 外部迭代

方式	特点
外部迭代（for 循环）	开发者控制循环、变量递增、判断逻辑
内部迭代（Stream）	系统自动控制迭代，我们只关注“对每个元素做什么”

内部迭代让我们摆脱循环控制的“机械操作”，专注于业务逻辑，代码更短、更清晰、更少出错。

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✅ 总结：何时使用 IntStream 替代 for 循环？

使用 IntStream.range() 或 rangeClosed() 的最佳时机：

• ✅ 当你仅仅是 遍历整数范围 时
• ✅ 当你不需要 break、continue 等复杂跳出逻辑
• ✅ 当你想提升代码的 可读性、可维护性

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💡 推荐实践

1. 从你的代码中识别 for 循环
2. 判断是否可以使用 IntStream 替代
3. 替换时确保逻辑等价
4. 利用现有自动化测试验证更改的正确性