Lambda表达式学习

Posted 2021-02-08

函数式接口

/*
    函数式接口的使用:一般可以作为方法的参数和返回值类型
 */
public class Demo {
    //定义一个方法,参数使用函数式接口MyFunctionalInterface
    public static void show(MyFunctionalInterface myInter){
        myInter.method();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象
        show(new MyFunctionalInterfaceImpl());

        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以我们可以传递接口的匿名内部类
        show(new MyFunctionalInterface() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("使用匿名内部类重写接口中的抽象方法");
            }
        });

        //调用show方法,方法的参数是一个函数式接口,所以我们可以Lambda表达式
        show(()->{
            System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法");
        });

        //简化Lambda表达式
        show(()-> System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法"));
    }
}

/*
    函数式接口:有且只有一个抽象方法的接口,称之为函数式接口
    当然接口中可以包含其他的方法(默认,静态,私有)

    @FunctionalInterface注解
    作用:可以检测接口是否是一个函数式接口
        是:编译成功
        否:编译失败(接口中没有抽象方法抽象方法的个数多余1个)
 */
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    //定义一个抽象方法
    public abstract void method();
}

/*
    @Override注解
    检查方法是否为重写的方法
        是:编译成功
        否:编译失败
 */
public class MyFunctionalInterfaceImpl implements MyFunctionalInterface{
    @Override
    public void method() {

    }

    /*@Override
    public void method2() {

    }*/

    /*@Override
    public void method3() {

    }*/
}

showLog

/*
    日志案例

    发现以下代码存在的一些性能浪费的问题
    调用showLog方法,传递的第二个参数是一个拼接后的字符串
    先把字符串拼接好,然后在调用showLog方法
    showLog方法中如果传递的日志等级不是1级
    那么就不会是如此拼接后的字符串
    所以感觉字符串就白拼接了,存在了浪费
 */
public class Demo01Logger {
    //定义一个根据日志的级别,显示日志信息的方法
    public static void showLog(int level, String message){
        //对日志的等级进行判断,如果是1级别,那么输出日志信息
        if(level==1){
            System.out.println(message);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义三个日志信息
        String msg1 = "Hello";
        String msg2 = "World";
        String msg3 = "Java";

        //调用showLog方法,传递日志级别和日志信息
        showLog(2,msg1+msg2+msg3);

    }
}
/*
    使用Lambda优化日志案例
    Lambda的特点:延迟加载
    Lambda的使用前提,必须存在函数式接口
 */
public class Demo02Lambda {
    //定义一个显示日志的方法,方法的参数传递日志的等级和MessageBuilder接口
    public static void showLog(int level, MessageBuilder mb){
        //对日志的等级进行判断,如果是1级,则调用MessageBuilder接口中的builderMessage方法
        if(level==1){
            System.out.println(mb.builderMessage());
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义三个日志信息
        String msg1 = "Hello";
        String msg2 = "World";
        String msg3 = "Java";

        //调用showLog方法,参数MessageBuilder是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        /*showLog(2,()->{
            //返回一个拼接好的字符串
            return  msg1+msg2+msg3;
        });*/

        /*
            使用Lambda表达式作为参数传递,仅仅是把参数传递到showLog方法中
            只有满足条件,日志的等级是1级
                才会调用接口MessageBuilder中的方法builderMessage
                才会进行字符串的拼接
            如果条件不满足,日志的等级不是1级
                那么MessageBuilder接口中的方法builderMessage也不会执行
                所以拼接字符串的代码也不会执行
            所以不会存在性能的浪费
         */
        showLog(1,()->{
            System.out.println("不满足条件不执行");
            //返回一个拼接好的字符串
            return  msg1+msg2+msg3;
        });
    }
}

@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
    //定义一个拼接消息的抽象方法,返回被拼接的消息
    public abstract String builderMessage();
}

Lambda进行传参

/*
    例如java.lang.Runnable接口就是一个函数式接口，
    假设有一个startThread方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。
    这种情况其实和Thread类的构造方法参数为Runnable没有本质区别。
 */
public class Demo01Runnable {
    //定义一个方法startThread,方法的参数使用函数式接口Runnable
    public static void startThread(Runnable run){
        //开启多线程
        new Thread(run).start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用startThread方法,方法的参数是一个接口,那么我们可以传递这个接口的匿名内部类
        startThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程启动了");
            }
        });

        //调用startThread方法,方法的参数是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        startThread(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程启动了");
        });

        //优化Lambda表达式
        startThread(()->System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程启动了"));
    }
}

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

/*
    如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。
    当需要通过一个方法来获取一个java.util.Comparator接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。
 */
public class Demo02Comparator {
    //定义一个方法,方法的返回值类型使用函数式接口Comparator
    public static Comparator<String> getComparator(){
        //方法的返回值类型是一个接口,那么我们可以返回这个接口的匿名内部类
        /*return new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                //按照字符串的降序排序
                return o2.length()-o1.length();
            }
        };*/

        //方法的返回值类型是一个函数式接口,所有我们可以返回一个Lambda表达式
        /*return (String o1, String o2)->{
            //按照字符串的降序排序
            return o2.length()-o1.length();
        };*/

        //继续优化Lambda表达式
        return (o1, o2)->o2.length()-o1.length();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //创建一个字符串数组
        String[] arr = {"aaa","b","cccccc","dddddddddddd"};
        //输出排序前的数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[aaa, b, cccccc, dddddddddddd]
        //调用Arrays中的sort方法,对字符串数组进行排序
        Arrays.sort(arr,getComparator());
        //输出排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[dddddddddddd, cccccc, aaa, b]
    }

}

Supplier接口编程

import java.util.function.Supplier;

/*
    常用的函数式接口
    java.util.function.Supplier<T>接口仅包含一个无参的方法：T get()。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。

    Supplier<T>接口被称之为生产型接口,指定接口的泛型是什么类型,那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据
 */
public class Demo01Supplier {
    //定义一个方法,方法的参数传递Supplier<T>接口,泛型执行String,get方法就会返回一个String
    public static String getString(Supplier<String> sup){
        return sup.get();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用getString方法,方法的参数Supplier是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        String s = getString(()->{
            //生产一个字符串,并返回
            return "胡歌";
        });
        System.out.println(s);

        //优化Lambda表达式
        String s2 = getString(()->"胡歌");
        System.out.println(s2);
    }
}

/*
    练习：求数组元素最大值
        使用Supplier接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。
        提示：接口的泛型请使用java.lang.Integer类。
 */
public class Demo02Test {
   //定义一个方法,用于获取int类型数组中元素的最大值,方法的参数传递Supplier接口,泛型使用Integer
   public static int getMax(Supplier<Integer> sup){
       return sup.get();
   }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个int类型的数组,并赋值
        int[] arr = {100,0,-50,880,99,33,-30};
        //调用getMax方法,方法的参数Supplier是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        int maxValue = getMax(()->{
            //获取数组的最大值,并返回
            //定义一个变量,把数组中的第一个元素赋值给该变量,记录数组中元素的最大值
            int max = arr[0];
            //遍历数组,获取数组中的其他元素
            for (int i : arr) {
                //使用其他的元素和最大值比较
                if(i>max){
                    //如果i大于max,则替换max作为最大值
                    max = i;
                }
            }
            //返回最大值
            return max;
        });
        System.out.println("数组中元素的最大值是:"+maxValue);
    }
}

Consumer编程

/*
    java.util.function.Consumer<T>接口则正好与Supplier接口相反，
        它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。
    Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。

   Consumer接口是一个消费型接口,泛型执行什么类型,就可以使用accept方法消费什么类型的数据
   至于具体怎么消费(使用),需要自定义(输出,计算....)
 */
public class Demo01Consumer {
    /*
        定义一个方法
        方法的参数传递一个字符串的姓名
        方法的参数传递Consumer接口,泛型使用String
        可以使用Consumer接口消费字符串的姓名
     */
    public static void method(String name, Consumer<String> con){
        con.accept(name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用method方法,传递字符串姓名,方法的另一个参数是Consumer接口,是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        method("赵丽颖",(String name)->{
            //对传递的字符串进行消费
            //消费方式:直接输出字符串
            //System.out.println(name);

            //消费方式:把字符串进行反转输出
            String reName = new StringBuffer(name).reverse().toString();
            System.out.println(reName);
        });
    }
}

import java.util.function.Consumer;

/*
   Consumer接口的默认方法andThen
   作用:需要两个Consumer接口,可以把两个Consumer接口组合到一起,在对数据进行消费

   例如:
    Consumer<String> con1
    Consumer<String> con2
    String s = "hello";
    con1.accept(s);
    con2.accept(s);
    连接两个Consumer接口  再进行消费
    con1.andThen(con2).accept(s); 谁写前边谁先消费
*/
public class Demo02AndThen {
    //定义一个方法,方法的参数传递一个字符串和两个Consumer接口,Consumer接口的泛型使用字符串
    public static void method(String s, Consumer<String> con1 ,Consumer<String> con2){
        //con1.accept(s);
        //con2.accept(s);
        //使用andThen方法,把两个Consumer接口连接到一起,在消费数据
        con1.andThen(con2).accept(s);//con1连接con2,先执行con1消费数据,在执行con2消费数据
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用method方法,传递一个字符串,两个Lambda表达式
        method("Hello",
                (t)->{
                    //消费方式:把字符串转换为大写输出
                    System.out.println(t.toUpperCase());
                },
                (t)->{
                    //消费方式:把字符串转换为小写输出
                    System.out.println(t.toLowerCase());
                });
    }
}

import java.util.function.Consumer;

/*
    练习:
        字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“姓名：XX。性别：XX。”的格式将信息打印出来。
        要求将打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例，
        将打印性别的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例，
        将两个Consumer接口按照顺序“拼接”到一起。
 */
public class Demo03Test {
    //定义一个方法,参数传递String类型的数组和两个Consumer接口,泛型使用String
    public static void printInfo(String[] arr, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
        //遍历字符串数组
        for (String message : arr) {
            //使用andThen方法连接两个Consumer接口,消费字符串
            con1.andThen(con2).accept(message);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串类型的数组
        String[] arr = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };

        //调用printInfo方法,传递一个字符串数组,和两个Lambda表达式
        printInfo(arr,(message)->{
            //消费方式:对message进行切割,获取姓名,按照指定的格式输出
            String name = message.split(",")[0];
            System.out.print("姓名: "+name);
        },(message)->{
            //消费方式:对message进行切割,获取年龄,按照指定的格式输出
            String age = message.split(",")[1];
            System.out.println("。年龄: "+age+"。");
        });

    }

}

Predicate接口

import java.util.function.Predicate;

/*
    java.util.function.Predicate<T>接口
    作用:对某种数据类型的数据进行判断,结果返回一个boolean值

    Predicate接口中包含一个抽象方法：
        boolean test(T t):用来对指定数据类型数据进行判断的方法
            结果:
                符合条件,返回true
                不符合条件,返回false
*/
public class Demo01Predicate {
    /*
        定义一个方法
        参数传递一个String类型的字符串
        传递一个Predicate接口,泛型使用String
        使用Predicate中的方法test对字符串进行判断,并把判断的结果返回
     */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
        return  pre.test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "abcdef";

        //调用checkString方法对字符串进行校验,参数传递字符串和Lambda表达式
        /*boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //对参数传递的字符串进行判断,判断字符串的长度是否大于5,并把判断的结果返回
            return str.length()>5;
        });*/

        //优化Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,str->str.length()>5);
        System.out.println(b);
    }
}

import java.util.function.Predicate;

/*
    逻辑表达式:可以连接多个判断的条件
    &&:与运算符,有false则false
    ||:或运算符,有true则true
    !:非(取反)运算符,非真则假,非假则真

    需求:判断一个字符串,有两个判断的条件
        1.判断字符串的长度是否大于5
        2.判断字符串中是否包含a
    两个条件必须同时满足,我们就可以使用&&运算符连接两个条件

    Predicate接口中有一个方法and,表示并且关系,也可以用于连接两个判断条件
    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> this.test(t) && other.test(t);
    }
    方法内部的两个判断条件,也是使用&&运算符连接起来的
 */
public class Demo02Predicate_and {
    /*
        定义一个方法,方法的参数,传递一个字符串
        传递两个Predicate接口
            一个用于判断字符串的长度是否大于5
            一个用于判断字符串中是否包含a
            两个条件必须同时满足
     */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){
        //return pre1.test(s) && pre2.test(s);
        return pre1.and(pre2).test(s);//等价于return pre1.test(s) && pre2.test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "abcdef";
        //调用checkString方法,参数传递字符串和两个Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //判断字符串的长度是否大于5
            return str.length()>5;
        },(String str)->{
            //判断字符串中是否包含a
            return str.contains("a");
        });
        System.out.println(b);
    }
}

import java.util.function.Predicate;

/*
     需求:判断一个字符串,有两个判断的条件
        1.判断字符串的长度是否大于5
        2.判断字符串中是否包含a
    满足一个条件即可,我们就可以使用||运算符连接两个条件

    Predicate接口中有一个方法or,表示或者关系,也可以用于连接两个判断条件
    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }
    方法内部的两个判断条件,也是使用||运算符连接起来的
 */
public class Demo03Predicate_or {
    /*
            定义一个方法,方法的参数,传递一个字符串
            传递两个Predicate接口
                一个用于判断字符串的长度是否大于5
                一个用于判断字符串中是否包含a
                满足一个条件即可
         */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
        //return pre1.test(s) || pre2.test(s);
        return  pre1.or(pre2).test(s);//等价于return pre1.test(s) || pre2.test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "bc";
        //调用checkString方法,参数传递字符串和两个Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //判断字符串的长度是否大于5
            return str.length()>5;
        },(String str)->{
            //判断字符串中是否包含a
            return str.contains("a");
        });
        System.out.println(b);
    }
}

import java.util.function.Predicate;

/*
    需求:判断一个字符串长度是否大于5
        如果字符串的长度大于5,那返回false
        如果字符串的长度不大于5,那么返回true
    所以我们可以使用取反符号!对判断的结果进行取反

    Predicate接口中有一个方法negate,也表示取反的意思
    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }
 */
public class Demo04Predicate_negate {
    /*
           定义一个方法,方法的参数,传递一个字符串
           使用Predicate接口判断字符串的长度是否大于5
    */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
        //return !pre.test(s);
        return  pre.negate().test(s);//等效于return !pre.test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "abc";
        //调用checkString方法,参数传递字符串和Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //判断字符串的长度是否大于5,并返回结果
            return str.length()>5;
        });
        System.out.println(b);
    }
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;

/*
    练习：集合信息筛选
    数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，
    String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
    请通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中，
    需要同时满足两个条件：
        1. 必须为女生；
        2. 姓名为4个字。

    分析:
        1.有两个判断条件,所以需要使用两个Predicate接口,对条件进行判断
        2.必须同时满足两个条件,所以可以使用and方法连接两个判断条件
 */
public class Demo05Test {
    /*
        定义一个方法
        方法的参数传递一个包含人员信息的数组
        传递两个Predicate接口,用于对数组中的信息进行过滤
        把满足条件的信息存到ArrayList集合中并返回
     */
    public static ArrayList<String> filter(String[] arr,Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){
        //定义一个ArrayList集合,存储过滤之后的信息
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        //遍历数组,获取数组中的每一条信息
        for (String s : arr) {
            //使用Predicate接口中的方法test对获取到的字符串进行判断
            boolean b = pre1.and(pre2).test(s);
            //对得到的布尔值进行判断
            if(b){
                //条件成立,两个条件都满足,把信息存储到ArrayList集合中
                list.add(s);
            }
        }
        //把集合返回
        return list;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个储存字符串的数组
        String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
        //调用filter方法,传递字符串数组和两个Lambda表达式
        ArrayList<String> list = filter(array,(String s)->{
            //获取字符串中的性别,判断是否为女
           return s.split(",")[1].equals("女");
        },(String s)->{
            //获取字符串中的姓名,判断长度是否为4个字符
           return s.split(",")[0].length()==4;
        });
        //遍历集合
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

import java.util.function.Function;

/*
    java.util.function.Function<T,R>接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，
        前者称为前置条件，后者称为后置条件。
    Function接口中最主要的抽象方法为：R apply(T t)，根据类型T的参数获取类型R的结果。
        使用的场景例如：将String类型转换为Integer类型。
 */
public class Demo01Function {
    /*
        定义一个方法
        方法的参数传递一个字符串类型的整数
        方法的参数传递一个Function接口,泛型使用<String,Integer>
        使用Function接口中的方法apply,把字符串类型的整数,转换为Integer类型的整数
     */
    public static void change(String s, Function<String,Integer> fun){
        //Integer in = fun.apply(s);
        int in = fun.apply(s);//自动拆箱 Integer->int
        System.out.println(in);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串类型的整数
        String s = "1234";
        //调用change方法,传递字符串类型的整数,和Lambda表达式
        change(s,(String str)->{
            //把字符串类型的整数,转换为Integer类型的整数返回
            return Integer.parseInt(str);
        });
        //优化Lambda
        change(s,str->Integer.parseInt(str));
    }
}

import java.util.function.Function;

/*
    Function接口中的默认方法andThen:用来进行组合操作

    需求:
        把String类型的"123",转换为Inteter类型,把转换后的结果加10
        把增加之后的Integer类型的数据,转换为String类型

    分析:
        转换了两次
        第一次是把String类型转换为了Integer类型
            所以我们可以使用Function<String,Integer> fun1
                Integer i = fun1.apply("123")+10;
        第二次是把Integer类型转换为String类型
            所以我们可以使用Function<Integer,String> fun2
                String s = fun2.apply(i);
        我们可以使用andThen方法,把两次转换组合在一起使用
            String s = fun1.andThen(fun2).apply("123");
            fun1先调用apply方法,把字符串转换为Integer
            fun2再调用apply方法,把Integer转换为字符串
 */
public class Demo02Function_andThen {
    /*
        定义一个方法
        参数串一个字符串类型的整数
        参数再传递两个Function接口
            一个泛型使用Function<String,Integer>
            一个泛型使用Function<Integer,String>
     */
    public static void change(String s, Function<String,Integer> fun1,Function<Integer,String> fun2){
        String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s);
        System.out.println(ss);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串类型的整数
        String s = "123";
        //调用change方法,传递字符串和两个Lambda表达式
        change(s,(String str)->{
            //把字符串转换为整数+10
            return Integer.parseInt(str)+10;
        },(Integer i)->{
            //把整数转换为字符串
            return i+"";
        });

        //优化Lambda表达式
        change(s,str->Integer.parseInt(str)+10,i->i+"");
    }
}

import java.util.function.Function;

/*
    练习：自定义函数模型拼接
    题目
    请使用Function进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
        String str = "赵丽颖,20";

    分析:
    1. 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
        Function<String,String> "赵丽颖,20"->"20"
    2. 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；
        Function<String,Integer> "20"->20
    3. 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
        Function<Integer,Integer> 20->120
 */
public class Demo03Test {
    /*
        定义一个方法
        参数传递包含姓名和年龄的字符串
        参数再传递3个Function接口用于类型转换
     */
    public static int change(String s, Function<String,String> fun1,
                             Function<String,Integer> fun2,Function<Integer,Integer> fun3){
        //使用andThen方法把三个转换组合到一起
        return fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String str = "赵丽颖,20";
        //调用change方法,参数传递字符串和3个Lambda表达式
        int num = change(str,(String s)->{
            //"赵丽颖,20"->"20"
           return s.split(",")[1];
        },(String s)->{
            //"20"->20
            return Integer.parseInt(s);
        },(Integer i)->{
            //20->120
            return i+100;
        });
        System.out.println(num);
    }
}