java8-Lambda表达式介绍

Bertha 。 2022-05-16 14:53 174阅读 0赞

# 简介 #

Lambda，“语法糖”，是一个匿名函数，我们可以把Lambda表达式理解为是一个可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使java的语言表达能力得到了提升。

# 为什么使用Lambda表达式 #

可以以下代码

@Test
        public void test4(){
        	//使用匿名内部类
            Comparator<Integer> comparator = new Comparator<>() {
                @Override
                public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                    return Integer.compare(o1,o2);
                }
            };
            System.out.println(comparator.compare(2,3));
            System.out.println("----------------------------------------");
            //使用Lambda表达式
            Comparator<Integer> handler = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
            System.out.println( handler.compare(2,3));
        }

输出

-1
    ----------------------------------------
    -1

从以上代码可以看出不使用Lambda表达式时，代码非常的繁琐，随着回调模式和函数式编程风格的日益流行，我们需要在Java中提供一种尽可能轻量级的将代码封装为数据的方法。匿名内部类并不是一个好的选择，因为：  
 1. 语法过于冗余  
 2. 匿名内部类中this和变量名容易使人产生误解  
 3. 类型载入和实例创建语义不够灵活  
java8解决了这些问题  
因此你可以使用更少的代码来实现同样的功能。

# Lambda表达式的基础语法 #

## 概念 ##

在Java8中引入了一个新的操作符“\->” 称作箭头操作符或Lambda表达式。  
Lambda分为两个部分

*  左侧：Lambda表达式的参数列表
 *  右侧：Lambda表达式中所需执行的功能，即Lambda体

## 语法格式 ##

1.  无参数吗，无返回值

()->System.out.println("hello world!");

1.  有参数，并且无返回值

(x)->System.out.println(x);

1.  若只有一个参数，则小括号可以省略不写

x->System.out.println(x);

1.  有两个以上的参数，有返回值，并且Lambda体中有多条语句时

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

1.  若Lambda表达式中只有一条语句时

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

1.  Lambda 表达式的参数列表的参数类型可以省略不写，因为JVM编译器通过上下文推断出数据类型，即类型推断

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

## 注意 ##

Lambda表达式需要“函数式接口”的支持  
函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口称为函数式接口，可以使用注解@FunctionalInterface来修饰，可以检查是否是函数式接口

# Java8内置的四大核心函数式接口 #

## 介绍 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数式接口</th> 
   <th>说明</th> 
   <th>参数类型</th> 
   <th>返回类型</th> 
   <th>内置方法</th> 
   <th>用途</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Consumer</td> 
   <td>消费型接口</td> 
   <td>T</td> 
   <td>void</td> 
   <td>void accept(T t)</td> 
   <td>对类型T参数操作，无返回结果。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Supplier</td> 
   <td>供给型接口</td> 
   <td>无</td> 
   <td>T</td> 
   <td>T get()</td> 
   <td>返回T类型参数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Function</td> 
   <td>函数型接口</td> 
   <td>T</td> 
   <td>R</td> 
   <td>R apply(T t)</td> 
   <td>对于类型T参数操作，返回R类型参数。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Predicate</td> 
   <td>断言型接口</td> 
   <td>T</td> 
   <td>boolean</td> 
   <td>boolean test(T t)</td> 
   <td>对类型T进行条件筛选操作，返回boolean.</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

1.  Consumer 消费型接口

/**
         * Consumer<T> 消费者类型接口 无返回值
         */
        @Test
        public void consumer(){
            consumers("张三", new Consumer<String>() {
                @Override
                public void accept(String s) {
                    System.out.println(s+"去了北京天安门");
                }
            });
            System.out.println("--------Lambda表达式--------");
            consumers("李四",n-> System.out.println(n+"去了九寨沟"));
        }
    
        void consumers(String Name,Consumer<String> con){
            con.accept(Name);
        }
        ------------------输出------------------
        张三去了北京天安门
    	--------Lambda表达式--------
    	李四去了九寨沟

1.  Supplier 供给型接口

/**
         * Supplier 供给型接口 T get();
         */
        @Test
        public void supplier(){
            List<Integer> list1 = getNumList(5, new Supplier<Integer>() {
                @Override
                public Integer get() {
                    return (int) (Math.random() * 10);
                }
            });
            list1.forEach(System.out::println);
            System.out.println("--------Lambda表达式--------");
            List<Integer> list = getNumList(5,()->(int)(Math.random()*100));
            list.forEach(System.out::println);
        }
    
        List<Integer> getNumList(int num , Supplier<Integer> sup){
            List<Integer> list = new ArrayList<>();
            for (int i=0; i<num; i++){
                Integer n = sup.get();
                list.add(n);
            }
            return list;
        }
        -----------------输出------------------
        3
    	3
    	0
    	1
    	8
    	--------Lambda表达式--------
    	21
    	5
    	92
    	69
    	69

1.  Function 函数型接口

/**
         * Function<T,R>  函数型接口 R apply(T t);
         */
        @Test
        public void function(){
            String s = handle("hjkwegfkGHJKjksagdhfjklgwhejf", new Function<String, String>() {
                @Override
                public String apply(String s) {
                    return s.toUpperCase();
                }
            });
            System.out.println(s);
            System.out.println("--------Lambda表达式--------");
            String s2 = handle("hdjagshjgquga", s1 -> s1.toUpperCase());
            System.out.println(s2);
        }
    
        String handle(String str, Function<String,String> f){
            return f.apply(str);
        }
        --------------输出--------------------
        HJKWEGFKGHJKJKSAGDHFJKLGWHEJF
    	--------Lambda表达式--------
    	HDJAGSHJGQUGA

1.  Predicate 断言型接口

/**
         * Predicate 断言型接口 boolean test(T t)
         */
        @Test
        public void predicate(){
            List<Integer> list = Arrays.asList(10, 9, 20, 31, 21, 42);
            //如果数大于18就加入新的集合中
            List<Integer> filter = filter(list, new Predicate<Integer>() {
                @Override
                public boolean test(Integer integer) {
                    return integer > 18;
                }
            });
            filter.forEach(System.out::println);
            System.out.println("--------Lambda表达式--------");
            List<Integer> f = filter(list, x -> x > 18);
            f.forEach(System.out::println);
        }
    
        List<Integer> filter(List<Integer> list, Predicate<Integer> p){
            List<Integer> list1 = new ArrayList<>();
            for (Integer integer : list) {
                if(p.test(integer)){
                   list1.add(integer);
                }
            }
            return list1;
        }
        -----------------------输出-----------------
        20
    	31
    	21
    	42
    	--------Lambda表达式--------
    	20
    	31
    	21
    	42

## 其他延申函数式接口 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数式接口</th> 
   <th>参数类型</th> 
   <th>返回类型</th> 
   <th>内置方法</th> 
   <th>用途</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>BiFunction</td> 
   <td>T,U</td> 
   <td>R</td> 
   <td>R apply(T t,U u)</td> 
   <td>对类型T，U参数进行操作，返回R类型结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>UnaryOperator</td> 
   <td>T</td> 
   <td>T</td> 
   <td>T apply(T t)</td> 
   <td>对类型T对象进行一元运算，并返回T类型的结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BinaryOperator</td> 
   <td>T,T</td> 
   <td>T</td> 
   <td>T apply(T t1,T t2)</td> 
   <td>对类型T对象进行二元运算，并返回T类型的结果</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>BiConsumer</td> 
   <td>T,U</td> 
   <td>void</td> 
   <td>void accept(T t,U u)</td> 
   <td>对类型T，U参数进行操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ToIntFunction /ToLongFunction / ToDoubleFuction</td> 
   <td>T</td> 
   <td>int,long,double</td> 
   <td>int applyAsInt(T value)/ long applyAsLong(T value) /double applyAsDouble(T value)</td> 
   <td>分别计算int,long,double值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>IntFunction /LongFunction / DoubleFuction</td> 
   <td>int,long,double</td> 
   <td>R</td> 
   <td>R apply(int value)/R apply(longvalue) /R apply(double value)</td> 
   <td>参数分别是int，long，double类型函数</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 方法引用 #

若Lambda体中的功能已经有方法提供了实现，可以使用方法引用（可以将方法引用理解为Lambda表达式的另外一种表现形式）

## 基本的引用 ##

1.  对象：：实例方法

User u =new User();
    u::getName

1.  类名：：静态方法名

Comparator<Integer> handler = Integer::compare;

1.  类名：：实例方法名

User::getName

## 注意 ##

1.  方法引用所引用的方法的参数列表与返回值类型，需要与函数式接口中的抽象方法的参数列表和返回值保持一致
2.  若Lambda的参数列表的第一参数，是实例方法的调用者，第二个参数（或无参）是实例方法的参数时，格式为ClassName::MethodName

## 扩展 ##