Java教程之Java8.0新特性之Lambda表達(dá)式

好程序員IT 2019-10-29

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　　Java教程之Java8.0新特性之Lambda表達(dá)式：Java 8 已經(jīng)發(fā)布很久了，很多報(bào)道表明Java 8 是一次重大的版本升級(jí)。本篇文章，主要給大家介紹的是lambda表達(dá)式。

Lambda表達(dá)式

Lambda表達(dá)式（也稱為閉包）是Java 8中最大和最令人期待的語(yǔ)言改變。它允許我們將函數(shù)當(dāng)成參數(shù)傳遞給某個(gè)方法，或者把代碼本身當(dāng)作數(shù)據(jù)處理：函數(shù)式開發(fā)者非常熟悉這些概念。

很多JVM平臺(tái)上的語(yǔ)言（Groovy、Scala等）從誕生之日就支持Lambda表達(dá)式，但是Java開發(fā)者沒有選擇，只能使用匿名內(nèi)部類代替Lambda表達(dá)式。

Lambda的設(shè)計(jì)耗費(fèi)了很多時(shí)間和很大的社區(qū)力量，最終找到一種折中的實(shí)現(xiàn)方案，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔而緊湊的語(yǔ)言結(jié)構(gòu)。而lambda表達(dá)式的使用需要和函數(shù)式接口結(jié)合。

1.函數(shù)式接口

1.1.概念

函數(shù)式接口在Java中是指：有且僅有一個(gè)抽象方法的接口。函數(shù)式接口，即適用于函數(shù)式編程場(chǎng)景的接口。而Java中的函數(shù)式編程體現(xiàn)就是Lambda，所以函數(shù)式接口就是可以適用于Lambda使用的接口。只有確保接口中有且僅有一個(gè)抽象方法，Java中的Lambda才能順利地進(jìn)行推導(dǎo)。備注：“語(yǔ)法糖”是指使用更加方便，但是原理不變的代碼語(yǔ)法。例如在遍歷集合時(shí)使用的for-each語(yǔ)法，其實(shí) 底層的實(shí)現(xiàn)原理仍然是迭代器，這便是“語(yǔ)法糖”。從應(yīng)用層面來(lái)講，Java中的Lambda可以被當(dāng)做是匿名內(nèi)部類的“語(yǔ)法糖”，但是二者在原理上是不同的。

1.2,格式
只要確保接口中有且僅有一個(gè)抽象方法即可：

1. 修飾符 interface 接口名稱 {

2. public abstract 返回值類型方法名稱(可選參數(shù)信息);

3. }

1.3 @FunctionalInterface注解

與 @Override 注解的作用類似，Java 8中專門為函數(shù)式接口引入了一個(gè)新的注解： @FunctionalInterface 。該注解可用于一個(gè)接口的定義上：

1. @FunctionalInterface

2. public interface MyFunctionalInterface {

3. void myMethod();

4. }

一旦使用該注解來(lái)定義接口，編譯器將會(huì)強(qiáng)制檢查該接口是否確實(shí)有且僅有一個(gè)抽象方法，否則將會(huì)報(bào)錯(cuò)。需要注意的是，即使不使用該注解，只要滿足函數(shù)式接口的定義，這仍然是一個(gè)函數(shù)式接口，使用起來(lái)都一樣.

2.函數(shù)式接口的使用

2.1函數(shù)式接口作為參數(shù),方法不帶參數(shù)

1. //定義函數(shù)式接口

2. public interface MyInterface{

4. public abstract void show();

6. }

8. //使用(匿名內(nèi)部類對(duì)象/函數(shù)式)

9. public class Demo01 {

10.

11. public static void main(String[] args) {

12. method01(new MyInterface01() {

13.

14. @Override

15. public void show() {

16. System.out.println("你好,函數(shù)式接口");

17. }

18. });

19. // 函數(shù)式

20. method01(() -> {

21. System.out.println("你好,函數(shù)式接口");

22. });

23. // 函數(shù)式簡(jiǎn)寫(如果方法體中只有一句代碼)

24. method01(() -> System.out.println("你好,函數(shù)式接口"));

25. }

26.

27. public static void method01(MyInterface01 inter) {

28. inter.show();

29. }

30.

31. }

函數(shù)式接口的優(yōu)勢(shì)
函數(shù)式接口比匿名內(nèi)部類對(duì)象產(chǎn)生更少的字節(jié)碼對(duì)象,提升java執(zhí)行效率.

2.2, 函數(shù)式接口作為參數(shù),方法帶參數(shù)

1. //定義函數(shù)式接口

2. public interface MyInterface02 {

4. public abstract void show(String msg1, String msg2);

6. }

8. //使用函數(shù)式接口

9. public static void main(String[] args) {

10. //匿名內(nèi)部類對(duì)象

11. method01(new MyInterface02() {

12.

13. @Override

14. public void show(String msg1, String msg2) {

15. System.out.println(msg1 + msg2);

16. }

17. });

18. //函數(shù)式完整

19. method01((String msg1, String msg2) -> {

20. System.out.println(msg1 + msg2);

21. });

22. //函數(shù)式簡(jiǎn)寫

23. method01((msg1, msg2) -> System.out.println(msg1 + msg2));

24.

25. }

26.

27. public static void method01(MyInterface02 inter) {

28. inter.show("hello", "函數(shù)式");

29. }

2.3, 函數(shù)式接口作為返回值,方法不帶參數(shù)

1. //定義函數(shù)式接口

2. public interface MyInterface02 {

4. public abstract void show(String msg1, String msg2);

6. }

7. public static void main(String[] args) {

9. getInter1().show("你好", "函數(shù)式");

10. getInter2().show("你好", "函數(shù)式");

11.

12. }

13.

14. // 函數(shù)式完整

15. public static MyInterface02 getInter1() {

16.

17. return (String msg1, String msg2) -> {

18. System.out.println(msg1 + msg2);

19. };

20. }

21.

22. // 函數(shù)式簡(jiǎn)寫

23. public static MyInterface02 getInter2() {

24.

25. return (msg1, msg2) -> System.out.println(msg1 + msg2);

26. }

3.函數(shù)式編程應(yīng)用場(chǎng)景

3.1,概念

在兼顧面向?qū)ο筇匦缘幕A(chǔ)上，Java語(yǔ)言通過(guò)Lambda表達(dá)式使用函數(shù)式接口,就叫做函數(shù)式編程

3.2, 使用lambada作為參數(shù)

如果拋開實(shí)現(xiàn)原理不說(shuō)，Java中的Lambda表達(dá)式可以被當(dāng)作是匿名內(nèi)部類的替代品。如果方法的參數(shù)是一個(gè)函數(shù) 式接口類型，那么就可以使用Lambda表達(dá)式進(jìn)行替代。

1. public class Demo04Runnable{

2. private static void startThread(Runnable task){

3. new Thread(task).start();

4. }

5. public static void main(String[] args) {

6. startThread(()‐>System.out.println("線程執(zhí)行"));

7. }

8. }

3.3, 使用函數(shù)式接口作為返回值
如果一個(gè)方法的返回值類型是一個(gè)函數(shù)式接口，那么就可以直接返回一個(gè)Lambda表達(dá)式。

1. public class Demo06Comparator {

3. private static Comparator<Integer> getComparator(){

4. return (num1,num2)‐> num1 - num2;

5. }

7. public static void main(String[] args) {

8. Integer[] array = {3,2,1};

9. Arrays.sort(array, getComparator());

10. //遍歷數(shù)組

11. }

12. }

3.4, 函數(shù)式接口的方法有返回值

1. public static void main(String[] args) {

3. showMsg(new MyInterface03() {

5. @Override

6. public String getMsg() {

7. return "hello functional interface";

8. }

9. });

10.

11. // lambada表達(dá)式

12. showMsg(() -> {

13.

14. return "hello1 functional interface";

15. });

16.

17. // lambda表達(dá)式簡(jiǎn)寫

18. showMsg(() -> "hello1 functional interface");

19.

20. }

21.

22. public static void showMsg(MyInterface03 inter) {

23. String msg = inter.getMsg();

24. System.out.println(msg);

25. }

4.常用函數(shù)式接口(Supplier接口)

JDK提供了大量常用的函數(shù)式接口以豐富Lambda的典型使用場(chǎng)景，它們主要在 java.util.function 包中被提供。下面是簡(jiǎn)單的幾個(gè)接口及使用示例。

4.1,Supplier接口

java.util.function.Supplier<T> 接口僅包含一個(gè)無(wú)參的方法： T get() 。用來(lái)獲取一個(gè)泛型參數(shù)指定類型的對(duì)象數(shù)據(jù)。由于這是一個(gè)函數(shù)式接口，這也就意味著對(duì)應(yīng)的Lambda表達(dá)式需要“對(duì)外提供”一個(gè)符合泛型類型的對(duì)象數(shù)據(jù)

4.2,基本使用

1. private static String getString(Supplier<String> function ){

2. return function.get();

3. }

4. public static void main(String[] args){

5. String msgA="Hello";

6. String msgB="World";

7. System.out.println(getString(()->msgA+msgB));

8. }

4.2，綜合案例

　　需求:使用 Supplier 接口作為方法參數(shù)類型，通過(guò)Lambda表達(dá)式求出int數(shù)組中的最大值。提示：接口的泛型請(qǐng)使用 java.lang.Integer 類。

1. public static void main(String[] args) {

2. Integer max = getMax(()->{

3. Integer[] nums = {1,2,3,4};

4. int max2 = nums[0];

5. for (Integer num : nums) {

6. if(max2 < num){

7. max2 = num;

8. }

9. }

10. return max2;

11. });

12. System.out.println(max);

13. }

14.

15. public static Integer getMax(Supplier<Integer> supplier){

16. return supplier.get();

17. }

5.常用函數(shù)式接口(Consumer接口)

5.1,Consumer接口

java.util.function.Consumer<T> 接口則正好與Supplier接口相反，它不是生產(chǎn)一個(gè)數(shù)據(jù)，而是消費(fèi)一個(gè)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)類型由泛型決定

5.2,accept方法

Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意為消費(fèi)一個(gè)指定泛型的數(shù)據(jù)。基本使用如：

1. public static void main(String[] args) {

2. consumeString((msg)->System.out.println(msg));

3. }

6. public static void consumeString(Consumer<String> consumer){

7. consumer.accept("hello");

8. }

5.3, andThen方法

如果一個(gè)方法的參數(shù)和返回值全都是 Consumer 類型，那么就可以實(shí)現(xiàn)效果：消費(fèi)數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先做一個(gè)操作，然后再做一個(gè)操作，實(shí)現(xiàn)組合。而這個(gè)方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen

1. default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {

2. Objects.requireNonNull(after);

3. return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };

4. }

注: java.util.Objects 的 requireNonNull 靜態(tài)方法將會(huì)在參數(shù)為null時(shí)主動(dòng)拋出 NullPointerException 異常。這省去了重復(fù)編寫if語(yǔ)句和拋出空指針異常的麻煩。

需求：先打印大寫HELLO,再打印小寫hello

1. public static void main(String[] args) {

2. consumeString((msg) -> System.out.println(msg.toUpperCase()),

3. (msg) -> System.out.println(msg.toLowerCase()));

4. }

6. public static void consumeString(Consumer<String> consumer1, Consumer<String> consumer2) {

7. consumer1.andThen(consumer2).accept("hello");

8. }

6.常用函數(shù)式接口(Predicate接口)

有時(shí)候我們需要對(duì)某種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，從而得到一個(gè)boolean值結(jié)果。這時(shí)可以使用 java.util.function.Predicate<T> 接口

6.1, test方法

Predicate 接口中包含一個(gè)抽象方法： boolean test(T t) 。用于條件判斷的場(chǎng)景

1. public enum SingleClass06 {

2. INSTANCE;

3. }

6.2，基本使用

1. public static void main(String[] args) {

2. System.out.println(predicateTest((msg) -> msg.length() > 3, "hello"));

3. }

6. public static boolean predicateTest(Predicate<String> predicate,String msg){

7. return predicate.test(msg);

9. }

7.總結(jié)

在本文中,我們學(xué)會(huì)了使用lambda表達(dá)式的不同方式,同時(shí)也學(xué)習(xí)了java8.0開始自帶的一些常用函數(shù)式接口。

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