Javaでも「関数型設計」は活かせるのか？

関数型プログラミング（Functional Programming、以下FP）は、純粋関数・副作用排除・不変性といった設計原則に基づき、予測可能でテスト容易なコード構造を追求します。

これに対し、Javaはオブジェクト指向の代表的な言語であり、長年状態と振る舞いの同居を前提に進化してきました。

では、JavaにおいてFP的設計はどこまで活用できるのか？
その問いに対し、単なる構文の利用可否ではなく、設計上の判断・レビュー観点から分析していきます。

関数型設計とは何か？ - 設計観点での整理

FPは単なる記法ではなく、「状態の管理を責務から排除する」ための構造的思想です。

関数型設計の要素

概念	意図
不変性	オブジェクトの状態が変わらないこと
副作用の排除	関数外部に影響を与えない
関数合成	処理を小さく分けて再利用可能にする

これにより、関数が純粋な入力 → 出力の関係に徹するため、テスト・再利用・検証が容易になります。

Javaで活用される関数型構文要素

Javaはラムダ導入（Java8）以降、徐々にFP的要素を取り込みつつあります。

関数型風構文の代表例

Function<T, R> や Predicate<T> などの関数型インターフェース
Optional, Stream による合成処理
不変なrecordによる値オブジェクト
map, filter, collect などの高階関数的構文

関数合成的なStream処理

List<String> adults = users.stream()
  .filter(u -> u.age() >= 20)
  .map(User::name)
  .collect(Collectors.toList());

これらを「便利なAPI」と捉えるのではなく、状態と副作用の管理から分離する設計思想として用いることが、FPの本質です。

FP設計をJavaで導入するパターン

1. 副作用を境界に追い出す

副作用（DBアクセス・ファイル書込・ログ出力など）は、処理の安定性やテスト性を著しく損ねます。
そのため、副作用を明示的に処理境界に集約する設計が重要です。

DBアクセスを境界に集約する

public interface UserRepository {
    Optional<User> find(String id);
}

public class GetUser {
    private final UserRepository repo;

    public Optional<UserDto> execute(String id) {
        return repo.find(id)
                   .map(UserDto::from);
    }
}

副作用は「責務」として扱う

副作用を排除するのではなく、「どこに追いやるか」が関数型設計における構造上の工夫です。

2. 値オブジェクトによる設計強化（recordの活用）

record 型を通じて、状態を持たないイミュータブルな値として扱う構造を導入することで、FP的設計に近づけることができます。

値オブジェクトの例

public record Money(BigDecimal amount, String currency) {
    public Money add(Money other) {
        return new Money(this.amount.add(other.amount), currency);
    }
}

このような設計により、副作用なく値を返す構造が保証されます。

3. map/filter/reduceを活用した集約処理の純粋関数化

List<String> keywords = articles.stream()
  .map(Article::title)
  .map(String::toLowerCase)
  .filter(t -> t.length() > 10)
  .collect(Collectors.toList());