Lambda表达式 详解

使用 Lambda 表达式原因

Lambda 是一个匿名函数，可以把 Lambda表达式 理解为是一段可以传递的代码 (将代码像数据一样进行传递)。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力得到了提升

Lambda 表达式的基础语法 : Java8 中引入了一个新的操作符 "->" 该操作符称为箭头操作符或 Lambda 操作符，箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分 :

左侧 : Lambda 表达式的参数列表

右侧 : Lambda 表达式中所需执行的功能， 即 Lambda 体

语法格式一 : 无参数，无返回值

() -> System.out.println("Hello Lambda!");

语法格式二 : 有一个参数，并且无返回值

(x) -> System.out.println(x)

语法格式三 : 若只有一个参数，小括号可以省略不写

x -> System.out.println(x)

Consumer<String> con = (x) -> System.out.println(x);

con.accept("啦啦啦，我是卖报的小行家");

语法格式四 : 有两个以上的参数，有返回值，并且 Lambda 体中有多条语句

Comparator<Integer>com = (x, y) -> {

    System.out.println("函数式接口");

    return Integer.compare(x, y);

};

语法格式五 : 若 Lambda 体中只有一条语句， return 和 大括号都可以省略不写

Comparator<Integer>com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);

语法格式六 : Lambda 表达式的参数列表的数据类型可以省略不写，因为JVM编译器通过上下文推断出，数据类型，即“类型推断”

(Integer x, Integer y) -> Integer.compare(x, y);

注 : Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。 Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。 Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的 “类型推断”

上联 : 左右遇一括号省

下联 : 左侧推断类型省

横批 : 能省则省

Lambda 表达式需要 “函数式接口” 的支持

函数式接口 : 接口中只有一个抽象方法的接口，称为函数式接口，可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象 (若 Lambda表达式抛出一个受检异常，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明) 可以使用注解 @FunctionalInterface 修饰可以检查是否是函数式接口，同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口

@FunctionalInterface

public interfaceMyFun {

    Integer getValue(Integer num);

}

函数式接口中使用泛型 :

@FunctionalInterface

public interfaceMyFun<T> {

    T getValue(Tt);

}

从匿名类到 Lambda 的转换

// 原来的匿名内部类作为参数传递

Comparator<Integer> comparator =newComparator<Integer>() {

   @Override

   public intcompare(Integer o1, Integer o2) {

       returnInteger.compare(o1, o2);

    }

};

TreeSet<Integer> treeSet =newTreeSet<>(comparator);

// Lambda 表达式作为参数传递

Comparator<Integer> comparator = (o1, o2) -> Integer.compare(o1, o2);

TreeSet<Integer> treeSet =newTreeSet<>(comparator);

作为参数传递 Lambda 表达式 : 为了将 Lambda 表达式作为参数传递，接收Lambda 表达式的参数类型必须是与该 Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型

需求 : 雇员对象如下，有一个包含许多员工信息的对象 employees，要求获取当前公司中员工年龄大于 35 的员工信息

public classEmployee {

   privateString name;

   private intage;

   publicEmployee() {

    }

   publicEmployee(String name, int age) {

       this.name= name;

       this.age= age;

    }

    // ...

   @Override

   publicString toString() {

       return"Employee{"+ "name='"+ name +'\''+ ", age="+ age + '}';

    }

}

最简单的方式是采用 foreach 循环遍历，以下是各种优化方式

优化方式一 : 策略设计模式

@FunctionalInterface

public interfaceMyPredicate<T> {

   booleantest(Tt);

}

public classFilterEmployeeByAge implements MyPredicate<Employee> {

   @Override

   public booleantest(Employee employee) {

       returnemployee.getAge() >= 35;

    }

}

publicList<Employee> filterEmployees3(List<Employee> employees, MyPredicate<Employee> myPredicate) {

    List<Employee> emps =newArrayList<>();

   for(Employee employee : employees) {

       if(myPredicate.test(employee)) {

            emps.add(employee);

        }

    }

   returnemps;

}

调用

List<Employee> emps = filterEmployees3(employees,newFilterEmployeeByAge());

for(Employee employee : emps) {

    System.out.println(employee.toString());

}

优化方式二 : 匿名内部类

List<Employee> emps = filterEmployees3(employees,newMyPredicate<Employee>() {

   @Override

   public booleantest(Employee employee) {

       returnemployee.getAge() >= 35;

    }

});

for(Employee employee : emps) {

    System.out.println(employee.toString());

}

优化方式三 : Lambda

filterEmployees3(employees, employee -> employee.getAge() >= 35).forEach(System.out::println);

优化方式四 : Stream API

employees.stream().filter((employee) -> employee.getAge() >=35).limit(5).forEach(System.out::println);

Java8 内置的四大核心函数式接口

函数式接口

参数类型

返回类型

用途

Consumer<T>

消费型接口

T

void

对类型为T的对象应用操作，包含方法 :

void accept(T t)

Supplier<T>

供给型接口

无

T

返回类型为T的对象，包含方法 :

T get()

Function<T, R>

函数型接口

T

R

对类型为T的对象应用操作，并返回结果。结果是R类型的对象，包含方法 :

R apply(T t)

Predicate<T>

断定型接口

T

boolean

确定类型为T的对象是否满足某约束，并返回boolean 值。包含方法 :

boolean test(T t)

Consumer<T> 消费型接口 :

public voidhappy(doublemoney, Consumer<Double> con) {

    con.accept(money);

}

happy(10000, (m) -> System.out.println("吃大餐，每次消费："+ m + "元"));

Supplier<T> 供给型接口 :

// 需求 : 产生指定个数的整数，并放入集合中

publicList<Integer> getNumList(intnum, Supplier<Integer> sup) {

    List<Integer> list =newArrayList<>();

   for(inti = 0; i < num; i++) {

        Integer n = sup.get();

        list.add(n);

    }

   returnlist;

}

getNumList(10, () -> (int) (Math.random() *100)).forEach(System.out::println);

Function<T, R> 函数型接口 :

// 需求：用于处理字符串

publicString strHandler(String str, Function<String, String> fun) {

   returnfun.apply(str);

}

String newStr = strHandler("\t\t\tGood Good Study,Day Day up.   ", (str) -> str.trim());

System.out.println(newStr);

Predicate<T> 断言型接口 :

// 需求：将满足条件的字符串，放入集合中

publicList<String> filterStr(List<String> list, Predicate<String> pre) {

    List<String> strList =newArrayList<>();

   for(String str : list) {

       if(pre.test(str)) {

            strList.add(str);

        }

    }

   returnstrList;

}

List<String> list = Arrays.asList("Hello","atguigu","Lambda","www","ok");

filterStr(list, (s) -> s.length() >3).forEach(System.out::println);

其他接口

函数式接口参数类型返回类型用途BiFunction<T, U, R>T, UR

对类型为 T, U 参数应用操作， 返回 R 类型的结果，包含方法为 :

R apply(T t, U u)

UnaryOperator<T>

(Function子接口)

TT

对类型为T的对象进行一元运算， 并返回T类型的结果，包含方法为 :

T apply(T t)

BinaryOperator<T>

(BiFunction 子接口)

T,TT

对类型为T的对象进行二元运算， 并返回T类型的结果，包含方法为

T apply(T t1, T t2)

BiConsumer<T, U>T, Uvoid

对类型为T, U 参数应用操作，包含方法为

void accept(T t, U u)

ToIntFunction<T>

ToLongFunction<T>

ToDoubleFunction<T>

T

int

long

double

分 别 计 算 int 、 long 、double、 值的函数

IntFunction<R>

LongFunction<R>

DoubleFunction<R>

int

long

double

R参数分别为int、 long、double 类型的函数

方法引用

若 Lambda 体中的功能，已经有方法提供实现，可以使用方法引用 (可以将方法引用理解为 Lambda 表达式的另外一种表现形式)

1> 对象的引用 :: 实例方法名

2> 类名 :: 静态方法名

3> 类名 :: 实例方法名

注 : 1> 方法引用所引用的方法的参数列表与返回值类型，需要与函数式接口中抽象方法的参数列表和返回值类型保持一致(就是函数签名和返回值一致)

       2> 若Lambda 的参数列表的第一个参数，是实例方法的调用者，第二个参数(或无参)是实例方法的参数时，格式 : ClassName::MethodName

PrintStream ps = System.out;

Consumer<String> con1 = (str) ->ps.println(str);

Consumer<String> con2 = ps::println;

Consumer<String> con3 = System.out::println;

对象的引用 :: 实例方法名

Employee emp = new Employee(101,"张三",18,9999.99);

Supplier<String> sup = () ->emp.getName();

System.out.println(sup.get());

Supplier<String> sup2 = emp::getName;

System.out.println(sup2.get());

类名 :: 静态方法名

Comparator<Integer> comparator1 = (x, y) -> Integer.compare(x, y);

Comparator<Integer> comparator2 = Integer::compare;

BiFunction<Double, Double, Double> fun = (x, y) -> Math.max(x, y);

System.out.println(fun.apply(1.5,22.2));

BiFunction<Double, Double, Double> fun2 = Math::max;

System.out.println(fun2.apply(1.2,1.5));

类名 :: 实例方法名

BiPredicate<String, String> bp = (x, y) -> x.equals(y);

System.out.println(bp.test("abcde","abcde"));

BiPredicate<String, String> bp2 = String::equals;

System.out.println(bp2.test("abc","abc"));

Function<Employee, String> fun = (e) -> e.show();

System.out.println(fun.apply(newEmployee()));

Function<Employee, String> fun2 = Employee::show;

System.out.println(fun2.apply(new Employee()));

注 : 当需要引用方法的第一个参数是调用对象，并且第二个参数是需要引用方法的第二个参数 (或无参数) 时 :  ClassName::methodName

构造器引用

构造器的参数列表，需要与函数式接口中参数列表保持一致 (就是函数签名一致)

1> 类名 :: new

Supplier<Employee> sup = () ->newEmployee();

System.out.println(sup.get());

Supplier<Employee> sup2 = Employee::new;

System.out.println(sup2.get());

Function<String, Employee> fun = Employee::new;

BiFunction<String, Integer, Employee> fun2 = Employee::new;

数组引用

1> 类型[] :: new

Function<Integer, String[]> fun = (args) ->newString[args];

String[] strs = fun.apply(10);

System.out.println(strs.length);

Function<Integer, Employee[]> fun2 = Employee[]::new;

Employee[] emps = fun2.apply(20);

System.out.println(emps.length);