Java8新特性--Lambda表达式
Posted ken007
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java8新特性--Lambda表达式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
从java8出现以来lambda是最重要的特性之一，它可以让我们用简洁流畅的代码完成一个功能。 很长一段时间java被吐槽是冗余和缺乏函数式编程能力的语言，随着函数式编程的流行java8种也引入了 这种编程风格。
什么是lambda?
lambda表达式是一段可以传递的代码，它的核心思想是将面向对象中的传递数据变成传递行为。 我们回顾一下在使用java8之前要做的事，之前我们编写一个线程时是这样的：
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Runnable r = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("do something."); }} |
也有人会写一个类去实现Runnable接口，这样做没有问题，我们注意这个接口中只有一个run方法， 当把Runnable对象给Thread对象作为构造参数时创建一个线程，运行后将输出do something.。 我们使用匿名内部类的方式实现了该方法。
这实际上是一个代码即数据的例子，在run方法中是线程要执行的一个任务，但上面的代码中任务内容已经被规定死了。 当我们有多个不同的任务时，需要重复编写如上代码。
设计匿名内部类的目的，就是为了方便 Java 程序员将代码作为数据传递。不过，匿名内部 类还是不够简便。 为了执行一个简单的任务逻辑，不得不加上 6 行冗繁的样板代码。那如果是lambda该怎么做?
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Runnable r = () -> System.out.println("do something."); |
嗯，这代码看起来很酷，你可以看到我们用()和->的方式完成了这件事，这是一个没有名字的函数，也没有人和参数，再简单不过了。 使用->将参数和实现逻辑分离，当运行这个线程的时候执行的是->之后的代码片段，且编译器帮助我们做了类型推导； 这个代码片段可以是用{}包含的一段逻辑。下面一起来学习一下lambda的语法。
基础语法
在lambda中我们遵循如下的表达式来编写：
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expression = (variable) -> action |
- variable: 这是一个变量,一个占位符。像x,y,z,可以是多个变量；
- action: 这里我称它为action, 这是我们实现的代码逻辑部分,它可以是一行代码也可以是一个代码片段。
可以看到Java中lambda表达式的格式：参数、箭头、以及动作实现，当一个动作实现无法用一行代码完成，可以编写 一段代码用{}包裹起来。
lambda表达式可以包含多个参数,例如：
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int sum = (x, y) -> x + y; |
这时候我们应该思考这段代码不是之前的x和y数字相加，而是创建了一个函数，用来计算两个操作数的和。 后面用int类型进行接收，在lambda中为我们省略去了return。
函数式接口
函数式接口是只有一个方法的接口，用作lambda表达式的类型。前面写的例子就是一个函数式接口，来看看jdk中的Runnable源码
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@FunctionalInterfacepublic interface Runnable { /** * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used * to create a thread, starting the thread causes the object\'s * <code>run</code> method to be called in that separately executing * thread. * <p> * The general contract of the method <code>run</code> is that it may * take any action whatsoever. * * @see java.lang.Thread#run() */ public abstract void run();} |
这里只有一个抽象方法run，实际上你不写public abstract也是可以的，在接口中定义的方法都是public abstract的。 同时也使用注解@FunctionalInterface告诉编译器这是一个函数式接口，当然你不这么写也可以，标识后明确了这个函数中 只有一个抽象方法，当你尝试在接口中编写多个方法的时候编译器将不允许这么干。
尝试函数式接口
我们来编写一个函数式接口，输入一个年龄，判断这个人是否是成人。
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public class FunctionInterfaceDemo { @FunctionalInterface interface Predicate<T> { boolean test(T t); } /** * 执行Predicate判断 * * @param age 年龄 * @param predicate Predicate函数式接口 * @return 返回布尔类型结果 */ public static boolean doPredicate(int age, Predicate<Integer> predicate) { return predicate.test(age); } public static void main(String[] args) { boolean isAdult = doPredicate(20, x -> x >= 18); System.out.println(isAdult); }} |
从这个例子我们很轻松的完成 是否是成人 的动作，其次判断是否是成人，在此之前我们的做法一般是编写一个 判断是否是成人的方法，是无法将 判断 共用的。而在本例只，你要做的是将 行为 (判断是否是成人，或者是判断是否大于30岁) 传递进去，函数式接口告诉你结果是什么。
实际上诸如上述例子中的接口，伟大的jdk设计者为我们准备了java.util.function包
我们前面写的Predicate函数式接口也是JDK种的一个实现，他们大致分为以下几类：
消费型接口示例
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public static void donation(Integer money, Consumer<Integer> consumer){ consumer.accept(money); }public static void main(String[] args) { donation(1000, money -> System.out.println("好心的麦乐迪为Blade捐赠了"+money+"元")) ;} |
供给型接口示例
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public static List<Integer> supply(Integer num, Supplier<Integer> supplier){ List<Integer> resultList = new ArrayList<Integer>() ; for(int x=0;x<num;x++) resultList.add(supplier.get()); return resultList ;}public static void main(String[] args) { List<Integer> list = supply(10,() -> (int)(Math.random()*100)); list.forEach(System.out::println);} |
函数型接口示例
转换字符串为Integer
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public static Integer convert(String str, Function<String, Integer> function) { return function.apply(str);}public static void main(String[] args) { Integer value = convert("28", x -> Integer.parseInt(x));} |
断言型接口示例
筛选出只有2个字的水果
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public static List<String> filter(List<String> fruit, Predicate<String> predicate){ List<String> f = new ArrayList<>(); for (String s : fruit) { if(predicate.test(s)){ f.add(s); } } return f;}public static void main(String[] args) { List<String> fruit = Arrays.asList("香蕉", "哈密瓜", "榴莲", "火龙果", "水蜜桃"); List<String> newFruit = filter(fruit, (f) -> f.length() == 2); System.out.println(newFruit);} |
默认方法
在Java语言中，一个接口中定义的方法必须由实现类提供实现。但是当接口中加入新的API时， 实现类按照约定也要修改实现，而Java8的API对现有接口也添加了很多方法，比如List接口中添加了sort方法。 如果按照之前的做法，那么所有的实现类都要实现sort方法，JDK的编写者们一定非常抓狂。
幸运的是我们使用了Java8，这一问题将得到很好的解决，在Java8种引入新的机制，支持在接口中声明方法同时提供实现。 这令人激动不已，你有两种方式完成 1.在接口内声明静态方法 2.指定一个默认方法。
我们来看看在JDK8中上述List接口添加方法的问题是如何解决的
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default void sort(Comparator<? super E> c) { Object[] a = this.toArray(); Arrays.sort(a, (Comparator) c); ListIterator<E> i = this.listIterator(); for (Object e : a) { i.next(); i.set((E) e); }} |
翻阅List接口的源码，其中加入一个默认方法default void sort(Comparator<? super E> c)。 在返回值之前加入default关键字，有了这个方法我们可以直接调用sort方法进行排序。
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List<Integer> list = Arrays.asList(2, 7, 3, 1, 8, 6, 4);list.sort(Comparator.naturalOrder());System.out.println(list); |
Comparator.naturalOrder()是一个自然排序的实现，这里可以自定义排序方案。你经常看到使用Java8操作集合的时候可以直接foreach的原因也是在Iterable接口中也新增了一个默认方法：forEach，该方法功能和 for 循环类似，但是允许 用户使用一个Lambda表达式作为循环体。
例子:
public class LambdaTest {
public static void main(String[] arg){
int num = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
System.out.println("处理器数: " + num);
//1.用lambda表达式实现Runnable
// Java 8之前：
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do");
}
}).start();
//Java 8方式：
new Thread( () -> System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!") ).start();
new Thread( () -> {
System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!");
}).start();
//2.使用lambda表达式对列表进行迭代
String[] atp = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic",
"Stanislas Wawrinka",
"David Ferrer","Roger Federer",
"Andy Murray","Tomas Berdych",
"Juan Martin Del Potro"};
List<String> players = Arrays.asList(atp);
// 以前的循环方式
for (String player : players) {
System.out.print(player + "; ");
}
// 使用 lambda 表达式以及函数操作(functional operation)
players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; "));
// 在 Java 8 中使用双冒号操作符(double colon operator)
players.forEach(System.out::println);
//3.使用Lambdas排序集合
//使用匿名内部类进行排序
// players.sort(new Comparator<String>() {
// @Override
// public int compare(String o1, String o2) {
// return (o1.compareTo(o2));
// }
// });
// System.out.println("排序后: ");
// players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; "));
//使用Lambda
Comparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2));
Collections.sort(players, sortByName);
System.out.println("排序后: ");
players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; "));
//使用lambda表达式和函数式接口Predicate
System.out.println("测试Predicate");
testPredicate();
}
public static void testPredicate(){
List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() {
{
add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000));
add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500));
add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800));
add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600));
add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200));
add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900));
add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300));
add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700));
add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000));
add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300));
}
};
List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() {
{
add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550));
add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200));
add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600));
add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100));
add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300));
add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100));
add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600));
add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800));
}
};
System.out.println("所有java程序员的姓名:");
javaProgrammers.forEach((p) ->System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
System.out.println("所有php程序员的姓名:");
phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
//Consumer是java8的函数式接口
System.out.println("给程序员加薪 5% :");
Consumer<Person> giveRaise = e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary());
javaProgrammers.forEach(giveRaise);
phpProgrammers.forEach(giveRaise);
System.out.println("下面是月薪超过 $1,400 的PHP程序员:");
phpProgrammers.stream()
.filter((p) -> (p.getSalary() > 1400))
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
// 定义 filters
Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25);
Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender()));
System.out.println("下面是年龄大于 24岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:");
phpProgrammers.stream()
.filter(ageFilter)
.filter(salaryFilter)
.filter(genderFilter)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
// 重用filters
System.out.println("年龄大于 24岁的女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
.filter(ageFilter)
.filter(genderFilter)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
System.out.println("最前面的3个 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
.limit(3)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
System.out.println("最前面的3个女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
.filter(genderFilter)
.limit(3)
.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
//排序
System.out.println("根据 name 排序,并显示前5个 Java programmers:");
List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
.stream()
.sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName())))
.limit(5)
.collect(Collectors.toList());
sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
System.out.println("根据 salary 排序 Java programmers:");
sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
.stream()
.sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) )
.collect(Collectors.toList());
sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
//min和max方法
System.out.println("工资最低的 Java programmer:");
Person pers = javaProgrammers
.stream()
.min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
.get();
System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", pers.getFirstName(), pers.getLastName(), pers.getSalary());
System.out.println("工资最高的 Java programmer:");
Person person = javaProgrammers
.stream()
.max((p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()))
.get();
System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getLastName(), person.getSalary());
System.out.println("将 PHP programmers 的 first name 拼接成字符串:");
String phpDevelopers = phpProgrammers
.stream()
.map(Person::getFirstName)
.collect(Collectors.joining(" ; ")); // 在进一步的操作中可以作为标记(token)
System.out.println(phpDevelopers);
System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:");
Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers
.stream()
.map(Person::getFirstName)
.collect(Collectors.toSet());
System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 TreeSet:");
TreeSet<String> javaDevLastName = javaProgrammers
.stream()
.map(Person::getLastName)
.collect(Collectors.toCollection(TreeSet::new));
//Streams 还可以是并行的(parallel). Stream是对集合的包装
System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:");
int totalSalary = javaProgrammers
.parallelStream()
.mapToInt(p -> p.getSalary())
.sum();
//使用summaryStatistics方法获得stream 中元素的各种汇总数据。
// 接下来,我们可以访问这些方法,比如getMax, getMin, getSum或getAverage:
//计算 count, min, max, sum, and average for numbers
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
IntSummaryStatistics stats = numbers
.stream()
.mapToInt((x) -> x)
.summaryStatistics();
System.out.println("List中最大的数字 : " + stats.getMax());
System.out.println("List中最小的数字 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数字的总和 : " + stats.getSum());
System.out.println("所有数字的平均值 : " + stats.getAverage());
}
}
public class Person {
private String firstName, lastName, job, gender;
private int salary, age;
public Person(String firstName, String lastName, String job,
String gender, int age, int salary) {
this.firstName = firstName;
this.lastName = lastName;
this.gender = gender;
this.age = age;
this.job = job;
this.salary = salary;
}
public String getFirstName() {
return firstName;
}
public void setFirstName(String firstName) {
this.firstName = firstName;
}
public String getLastName() {
return lastName;
}
public void setLastName(String lastName) {
this.lastName = lastName;
}
public String getJob() {
return job;
}
public void setJob(String job) {
this.job = job;
}
public String getGender() {
return gender;
}
public void setGender(String gender) {
this.gender = gender;
}
public int getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(int salary) {
this.salary = salary;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}
以上是关于Java8新特性--Lambda表达式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章