前言

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。

一、lambda简介

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:

Runnable r = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("do something.");      
    }
}

我们也可以使用匿名内部类的方式实现该方法,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?

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:

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:

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。

1.无参数,无返回值

() -> System.out.println("Hello Lambda!");
Runnable r1 = () -> System.out.println("Hello Lambda!");

2.有一个参数,并且无返回值

//只有一个参数是,参数括号可省略
(x) -> System.out.println(x)
Consumer<String> con = (x) -> System.out.println(x)

3.有两个以上的参数,有返回值

Comparator<Integer> com = (x, y) -> {
 
   System.out.println("函数式接口");
 
   return Integer.compare(x, y);
 
  };

4.当 Lambda 体只有一条语句时,return 与大括号可以省略

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

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

@FunctionalInterface
public 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。

函数式接口大致分为以下几类:

1.消费型接口示例

public static void donation(Integer money, Consumer<Integer> consumer){
    consumer.accept(money);  
}
public static void main(String[] args) {
    donation(1000, money -> System.out.println("您一共消费"+money+"元")) ;
}

2.供给型接口示例

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);
}

3.函数型接口示例

//转换字符串为Integer
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));
}

4.断言型接口示例

//筛选出只有2个字的水果
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

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);
    }
}

这个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。

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。

方法引用和构造器引用

方法引用:

当要传递给Lambda体的操作,已经有实现的方法了,可以使用方法引用!(实现抽象方法的参数列表,必须与方法引用方法的参数列表保持一致! )

方法引用:使用操作符 “::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来。

先定义一个人的实体类:有以下属性:

public class Person {
 
    private String firstName, lastName, job, gender;
    private int salary, age;
    //省略构造方法/get/set
}

如下三种主要使用情况:

(1)对象::实例方法

Consumer<String> consumer = System.out::println;
 
Supplier<String> sup = () -> person.getFirstName();
System.out.println(sup.get());
        
Supplier<String> sup2 = person::getFirstName;
System.out.println(sup2.get());

(2)类::静态方法

BiFunction<Double, Double, Double> fun2 = Math::max;
System.out.println(fun2.apply(1.2, 1.5));
 
Comparator<Integer> com = Integer::compare;

(3)类::实例方法

BiPredicate<String, String> bp2 = String::equals;
System.out.println(bp2.test("abc", "abc"));


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!

Function<Integer, Integer[]> fun1 = Integer[]::new;
//Person要有一个只有String参数的构造方法
Function<String, Person> fun2 = Person::new;

二、lambda实战

1.线程启动

new Thread( () -> {
      System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!");
}).start();

2.对列表进行迭代

// 使用 lambda 表达式以及函数操作(functional operation)
list.forEach((obj) -> System.out.println(obj));
// 在 Java 8 中使用双冒号操作符(double colon operator)
list.forEach(System.out::println);

3.排序集合

omparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2));
list.sort(sortByName);
list.forEach(System.out::println);

下面通过示范来加深熟悉lambda表达式的理解:测试类开始:

定义两个人的集合:

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));
            }
        };

输出php程序员名称:

System.out.println("所有php程序员的姓名:");
phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

20190731151739322.png

给java程序员加薪(两种方式):

System.out.println("给程序员加薪 5% :");
javaProgrammers.forEach(e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary()));
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);

过滤月薪超过1400元的java程序员(两种方式):

System.out.println("过滤月薪超过 $1,400 的JAVA程序员:");
phpProgrammers.stream()
        .filter((p) -> (p.getSalary() > 1400))
        .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getSalary()));
System.out.println("过滤月薪超过 $1,400 的JAVA程序员:");
Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
phpProgrammers.stream()
        .filter(salaryFilter)
        .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getSalary()));

20190731160310929.png

过滤年龄大于 24岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:

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:");
Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25);
Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender()));
phpProgrammers.stream()
        .filter(ageFilter)
        .filter(salaryFilter)
        .filter(genderFilter)
        .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s %s; ", p.getGender(), p.getAge(), p.getFirstName()));

20190731164911587.png


将java程序员根据工资排序:

System.out.println("Java programmers根据 salary 排序:");
javaProgrammers.stream()
         .sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) )
         .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getSalary()));

20190731165151115.png

找出工资最低和最高的java程序员:

System.out.println("工资最低的 Java programmer:");
Person personMin = javaProgrammers
           .stream()
           .min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
           .get();
System.out.printf("Name: %s; Salary: $%,d.", personMin .getFirstName(), pers.getSalary());
System.out.println("工资最高的 Java programmer:");
Person person = javaProgrammers
          .stream()
          .max((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
          .get();
System.out.printf("Name: %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getSalary());

20190731171909378.png

将PHP程序员的姓拼接成字符串:

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(" ; "));
System.out.println(phpDevelopers);

将java程序员的姓放到set中:

System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:");
Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers
           .stream()
           .map(Person::getFirstName)
           .collect(Collectors.toSet());

将java程序员的姓放到Treeset中:

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));

计算所有java程序员的工资 :

System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:");
int totalSalary = javaProgrammers
          .parallelStream()
          .mapToInt(p -> p.getSalary())
          .sum();

获得各种汇总数据。

// 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())


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最后修改:2019 年 12 月 25 日 11 : 53 AM
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