Lambda 表達式以及方法引用

Java 8 的新特性筆記，重點講的是：

• Lambda 函數式介面
• 方法引用
• Steam 流

Lambda 表達式

Lambda 的基礎使用不記錄，記錄 JDK 8 實戰 書上的一些底層和核心筆記。

行為參數化

一個貫徹 Lambda 表達式的一個模式、編程規範。

語句拆解：

• 行為：就是一個方法或函數
• 參數化：將原來的具體行為，變成一個參數，這個行為就是可變的，適用於多種場景。

主要的思想是：

eg：在某一個業務場景中，有一段業務代碼，可能需要對一個參數進行一些主要的篩選判斷，最後符合條件的才能添加到列表中。

// 過濾蘋果的主要方法
// Predicate 比較
public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory){
    List<Apple> result = new ArrayList<>();
    for(Apple apple : inventory){
        if(條件篩選){ // 是否符合被篩選的條件
            result.add(apple);
        }
    }
    return result;
}

通過上面這段代碼，可以看到，這段代碼的核心處理起始只有條件篩選這塊，通過篩選後最後返回一個 boolean 值，為 ture 才能將蘋果添加到列表中最終返回。

所以條件篩選的可能有許多不同的具體實現，但是毋庸置疑的是最終都需要返回一個 boolean 值來決定是否滿足將蘋果添加至列表的操作。

所以我們將條件篩選這個行為參數化，來優化代碼，並使其更好擴展和維護。具體的實現可以直接百度 行為參數化 的詳細介紹。

主要是將這個行為參數化的目的。

Java 8 內置的一些常用函數式介面：

大部分日常能用到的在：java.util.function 包下。

註意：函數式介面一般會在類上加上註解 @FunctionalInterface 標識這個是函數式介面。

Lambda 表達式的使用前提是函數式介面。

Lambda 的類型檢查、類型推斷以及限制

類型檢查：

類型檢查很好理解，根據使用 Lambda 的上下文（例如，接受它傳遞的方法的參數，或者接受它的值的局部變數）推斷出來的，上下文中使用 Lambda 的類型稱為 目標類型 （就是使用哪個具體的類使用Lambda），根據目標類型（肯定是一個函數式介面）中的抽象方法簽名來對應 Lambda 表達式的簽名（包括抽象方法中聲明的 throws 異常），檢查這個 Lambda 表達式是否符合規範。

特殊的 void 相容規則：

如果一個Lambda的主體是一個語句表達式， 它就和一個返回 void 的函數描述符相容（當然需要參數列表也相容）。

eg：以下兩行都是合法的，儘管 List 的 add 方法返回了一個boolean ，而不是 Consumer 上下文（ T -> void ）所要求的 void。

List<String> stringList = new ArrayList<>();
// Predicate返回了一個boolean
Predicate<String> predicate = s -> stringList.add(s); 
// Consumer返回了一個void
Consumer<String> consumer = s -> stringList.add(s);

類型推斷：

使用 Lambda 表達式，如果至少有一個參數，則可以顯示的說明參數的具體類型，同時也可以不顯示說明，只寫形參名，則會觸發 Java 編譯器的類型推斷機制，根據上下文來推斷 Lambda 表達式的參數類型。

註意：如果只有一個參數還可以省去參數兩邊的括弧。

限制：使用局部變數

Lambda 表達式允許使用自由變數（實例變數，靜態變數）以及局部變數，但是在使用局部變數時有限制。

我們必須保證 Lambda 表達式引用的局部變數最終是 final，也就是說使用的是局部變數的副本，而不是直接去訪問原始變數。

因為局部變數存在棧中，這個和 Lambda 執行時線程安全相關。

在使用實例變數時，可以改變賦值（引用地址），因為這些變數保存在堆中，而堆是線上程之間共用的

方法引用

Java 8 的另一個功能：方法引用，某些 Lambda 的快捷寫法。

基本思想：如果 Lambda 代表的只是 “直接調用這個方法”，可以直接用名稱調用它，而不是去描述如何調用。

使用方法：目標引用 :: 方法名稱

複合 Lambda 表達式的有用方法

例如：Comparator、Function 和 Predicate 都提供了允許你進行複合的方法。

比較器複合（Comparator）

List<Apple> inventory = Arrays.asList(Apple...);

1. 逆序

   inventory.sort(Comparator.comparing(Apple::getWeight).reversed());

2. 比較器鏈：thenComparing() 如果一樣，則按照指定的規則排序

   inventory.sort(Comparator.comparing(Apple::getWeight).thenComparing(Apple::getColor));

謂詞複合（Predicate）

介面包含三個預設方法：negate、and 和 or，重用已有的 Predicate 來創建更複雜的謂詞。

redApple 是現有的 Predicate 的實例。

1. negate：

   表示此謂詞的邏輯否定的謂詞。

   Predicate<Apple> notRedApple = redApple.negate(); -- > 蘋果不是紅色的

2. and：

   該謂詞表示此謂詞與另一個謂詞的短路邏輯AND。在計算組合謂詞時，如果此謂詞為假，則不計算其他謂詞。

   Predicate<Apple> redAndHeavyApple = redApple.and(a -> a.getWeight() > 150); -- > 蘋果又紅又重。

3. or：

   一個組合謂詞，該謂詞表示此謂詞與另一個謂詞的短路邏輯或。在計算組合謂詞時，如果此謂詞為真，則不計算其他謂詞。

   Predicate<Apple> redAndHeavyApple = redApple.and(a -> a.getWeight() > 150).or(a -> "green".equals(a.getColor())); -- > 要麼蘋果又紅又重，要麼就是綠蘋果。

函數複合（Function）

compose（）

andThen（）

兩者都是函數的複合，其主要區別是：

• compose：f.compose(g)，先調用 g 再調用 f
• andThen：f.andThen(g) ，先調用 f 在調用 g

可以用作流水線模式。