Java8新特性之一：Lambda表達式

来源:https://www.cnblogs.com/wuhenzhidu/archive/2019/04/15/lambda.html
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Java8是自java5之後最重大的一次更新，它給JAVA語言帶來了很多新的特性（包括編譯器、類庫、工具類、JVM等），其中最重要的升級是它給我們帶來了Lambda表達式和Stream API。 1、什麼是Lambda表達式？ Lambda是一個匿名函數，可以理解為是一段可以傳遞的代碼，可以將代碼像 ...


　　Java8是自java5之後最重大的一次更新，它給JAVA語言帶來了很多新的特性（包括編譯器、類庫、工具類、JVM等），其中最重要的升級是它給我們帶來了Lambda表達式和Stream API。

1、什麼是Lambda表達式？

　　Lambda是一個匿名函數，可以理解為是一段可以傳遞的代碼，可以將代碼像傳遞參數、傳遞數據一樣進行傳輸。使用Lambda表達式，可以寫出更加緊湊、更加簡潔、更加靈活的代碼。

2、使用Lambda的限制條件

　　Lambda並不是任何地方都可以使用，Lambda表達式需要“函數式介面”的支持。

3、什麼是函數式介面？

　　介面中只有一個抽象方法的介面，稱為函數式介面，可以用@FunctionalInterface修飾一下，這裡需要註意的是：未使用 @FunctionalInterfaces註解的介面未必就不是函數式介面，一個介面是不是函數式介面的條件只有一條，即介面中只有一個抽象方法的介面（Object類中的方法不算）。而使用@FunctionalInterface註解修飾了的介面就一定是函數式介面，添加@FunctionalInterface註解可以幫助我們檢查是否是函數式介面。

JDK中常見的函數式介面有：

1 @FunctionalInterface
2 public interface Runnable {
3     void run();
4 }
1 @FunctionalInterface
2 public interface Callable<V> {
3     V call() throws Exception;
4 }

以下介面中雖然有兩個方法，但因hashCode()是Object類中的方法，因此該介面也是函數式介面：

1 @FunctionalInterface
2 public interface FuncInterface {
3     
4     void doSomething();
5 
6     int hashCode();  // Object類中的方法
7 }

4、Lambda表達式示例

　　需求一：開啟一個線程，線上程中列印出"Hello World"

　　未使用Lambda表達式時的寫法：

 1 public class LambdaTest {
 2 
 3     public void print() {
 4 
 5         Thread thread = new Thread(new Runnable() {
 6             @Override
 7             public void run() {
 8                 System.out.println("Hello World");
 9             }
10         });
11 
12         thread.start();
13     }14 }

　　使用Lambda時的寫法：

1 public class LambdaTest {
2     
3     public void print() {
4         Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("Hello World"));
5     }
6 }

　　需求二：模擬一個計算器，使其可以進行簡單的加、減、乘操作

　　（1）、計算器操作函數式介面

1 @FunctionalInterface
2 public interface Calculator<T> {
3     T operation(T t1,T t2);
4 }

　　（2）具體操作

 1 public class CalculatorTest {
 2 
 3     public Integer operator(Integer v1,Integer v2,Calculator<Integer> calculator) {
 4         return calculator.operation(v1,v2);
 5     }
 6 
 7     public Integer add(Integer v1,Integer v2) {
 8         return operator(v1,v2,(x,y) -> x + y);
 9     }
10 
11     public Integer subtr(Integer v1,Integer v2) {
12         return operator(v1,v2,(x,y) -> x - y);
13     }
14 
15     public Integer multi(Integer v1,Integer v2) {
16         return operator(v1,v2,(x,y) -> x * y);
17     }
18 
19     public static void main(String[] args) {
20 
21         CalculatorTest calculatorTest = new CalculatorTest();
22 
23         // 加法
24         Integer add = calculatorTest.add(1,2);
25 
26         // 減法
27         Integer sub = calculatorTest.subtr(100,82);
28 
29         // 乘法
30         Integer multi = calculatorTest.multi(5,3);
31 
32         System.out.println(add);
33         System.out.println(sub);
34         System.out.println(multi);
35     }
36 }

　　運行結果：

3
18
15

　　從需求一中，我們可以看出，使用Lambda比使用匿名內部類代碼更加簡潔，同時，也可以理解為什麼Lambda必須需要函數式介面的支持。我們假設Runnable中有兩個方法，那麼，“() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName())”應該去找哪個方法去實現？

　　從需求二的例子中，我們可以更加理解“一段可以傳遞的代碼”這句話的含義。對數據的操作方法定義在Calculator介面中，而加、減、乘的具體實現代碼在各自的方法中，並將這些實現作為參數傳遞給CalculatorTest類的operator()方法，最終返回操作結果。

5、Lambda表達式的語法

5.1 Lambda表達式的語法結構

(參數列表，對應的是介面中對應的抽象方法的參數列表) -> {對抽象方法的實現}

　　Lambda表達式語法分在3個部分：

  1. 左邊的參數列表，對應的是函數式介面中抽象方法的參數列表；
  2. 中間的符號:->,為固定寫法; 
  3. 右邊大括弧內對函數介面抽象方法的實現。

　　Lambda表達式的在具體場景下可以有簡略寫法。

5.2 語法格式一：無參數，無返回值

1 Runnable runnable = () -> {System.out.println("Hello World");} 
2 Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello World");  // 簡寫形式

　　此時，如果右邊的代碼簡單，只有一行代碼時，{}可以省略。

5.2 語法格式二：有一個參數，無返回值

 1 public class CalculatorTest {
 2 
 3     public void print(Consumer<String> msg) {
 4         System.out.println(msg);
 5     }
 6     
 7     public void doPrint(String msg) {
 8         print((str) -> System.out.println(msg));
 9         print(str -> System.out.println(msg));  // 簡寫
10 
11     }
12 }

　　此時，左邊的()可以省略。

5.3 語法格式三：Lambda體內只有一條語句，且有返回值，return可省略

1 public Integer subtr(Integer v1,Integer v2) {
2     return operator(v1,v2,(x,y) -> x - y);
3 }

5.4 語法格式四：有兩個以上參數，且Lambda體中有多條語句

1 public Integer add(Integer v1,Integer v2) {
2         return operator(v1,v2,(x,y) -> {
3             System.out.println("進行加法運算");
4             return x + y;
5         });
6     }

5.5 語法格式五：Lambda表達式的數據類型可以省略不寫

　　JVM編譯器通過上下文可以推斷出數據類型，但要註意的是，當多個參數時，要麼都寫，要麼都不寫，不能有的寫，有的不寫：

1 public Integer subtr(Integer v1,Integer v2) {
2         return operator(v1,v2,(Integer x,y) -> x - y);   // 錯誤
3     }
4 
5 public Integer subtr(Integer v1,Integer v2) {
6         return operator(v1,v2,(x,y) -> x - y);    // 正確
7     }

6、Java8四大內置核心函數式介面

 Consumer<T> : 消費型介面（無返回值，有去無回）
         void accept(T t);
 Supplier<T> : 供給型介面
         T get();
         
 Function<T,R> : 函數型介面
        R apply(T t);
        
 Predicate<T> : 斷言型介面
        boolean test(T t);
        
四大核心介面的-->擴展子介面

　　示例：

 1 import lombok.Getter;
 2 import lombok.Setter;
 3 
 4 import java.util.function.Consumer;
 5 import java.util.function.Function;
 6 import java.util.function.Predicate;
 7 import java.util.function.Supplier;
 8 
 9 @Getter
10 @Setter
11 class User {
12     private String username;
13     private int age;
14 
15     @Override
16     public String toString() {
17         return "User{" +
18                 "username='" + username + '\'' +
19                 ", age=" + age +
20                 '}';
21     }
22 }
23 
24 public class InnerInterface {
25 
26     /**
27      * 列印user信息
28      */
29     public void print(User user,Consumer<User> userConsumer) {
30         userConsumer.accept(user);
31     }
32 
33     /**
34      * 返回一個user
35      */
36     public User getUser(Supplier<User> userSupplier) {
37         return userSupplier.get();
38     }
39 
40     /**
41      * 轉換一個user
42      */
43     public User transformUser(User user,Function<User,User> function) {
44         return function.apply(user);
45     }
46 
47     /**
48      * 檢驗User是否合法
49      */
50     public boolean checkUser(User user, Predicate<User> predicate) {
51         return predicate.test(user);
52     }
53 
54     public static void main(String[] args) {
55 
56         User userObj = new User();
57         userObj.setUsername("西門吹雪");
58         userObj.setAge(22);
59 
60         // 測試Consumer
61         InnerInterface mainInst = new InnerInterface();
62         mainInst.print(userObj,user -> System.out.println(user));
63 
64         // 測試Supplier
65         final User user1 = mainInst.getUser(() -> {
66             User user = new User();
67             user.setUsername("葉孤城");
68             user.setAge(22);
69             return user;
70         });
71         System.out.println(user1);
72         
73         // 將西門吹雪的年齡改為25
74         final User user2 = mainInst.transformUser(userObj, (user -> {
75             user.setAge(25);
76             return user;
77         }));
78         System.out.println(user2);
79 
80         // 判斷User是否是西門吹雪
81         final boolean checkUser = mainInst.checkUser(userObj, (user -> user.getUsername().equals("西門吹雪")));
82         System.out.println(checkUser);
83     }
84 }

　　運行結果：

User{username='西門吹雪', age=22}
User{username='葉孤城', age=22}
User{username='西門吹雪', age=25}
true

 　　以上四大核心內置介面是我們日常開發中經常要用到的，同時，它們還有一些變種，如：

　　BiConsumer，Consumer的增強版，接受兩個參數：

1 @FunctionalInterface
2 public interface BiConsumer<T, U> {
3 
4     void accept(T t, U u);
5 }

　　BiFunction類似，Function的增強版，接受兩個參數，返回一個參數：

 1 @FunctionalInterface
 2 public interface BiFunction<T, U, R> {
 3 
 4     R apply(T t, U u);
 5     
 6     default <V> BiFunction<T, U, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
 7         Objects.requireNonNull(after);
 8         return (T t, U u) -> after.apply(apply(t, u));
 9     }
10 }

　　其他的類似，這些函數式介面都在java.util.function包下，讀者可去這個包下去查詢。

 


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