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Java8.0新特性之lambda表达式

  前言

  Java 8 已经发布很久了,很多报道表明Java 8 是一次重大的版本升级。本篇文章,主要给大家介绍的是lambda表达式。

  Lambda表达式

  Lambda表达式(也称为闭包)是Java 8中最大和最令人期待的语言改变。它允许我们将函数当成参数传递给某个方法,或者把代码本身当作数据处理:函数式开发者非常熟悉这些概念。

  很多JVM平台上的语言(Groovy、Scala等)从诞生之日就支持Lambda表达式,但是Java开发者没有选择,只能使用匿名内部类代替Lambda表达式。

  Lambda的设计耗费了很多时间和很大的社区力量,最终找到一种折中的实现方案,可以实现简洁而紧凑的语言结构。而lambda表达式的使用需要和函数式接口结合。

  1.函数式接口

  1.1.概念

  函数式接口在Java中是指:有且仅有一个抽象方法的接口。 函数式接口,即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda,所以函数式接口就是可 以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法,Java中的Lambda才能顺利地进行推导。 备注:“语法糖”是指使用更加方便,但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法,其实 底层的实现原理仍然是迭代器,这便是“语法糖”。从应用层面来讲,Java中的Lambda可以被当做是匿名内部 类的“语法糖”,但是二者在原理上是不同的。

  1.2,格式

  只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可:

1.修饰符 interface 接口名称 {           
2.    public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);  
3.}  

  1.3 @FunctionalInterface注解

  与 @Override 注解的作用类似,Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解: @FunctionalInterface 。该注解可用于一个接口的定义上:

1.@FunctionalInterface  
2.public interface MyFunctionalInterface {  
3.    void myMethod();  
4.} 

  一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。需要注 意的是,即使不使用该注解,只要满足函数式接口的定义,这仍然是一个函数式接口,使用起来都一样.

  2.函数式接口的使用

  2.1函数式接口作为参数,方法不带参数

1.//定义函数式接口  
2.public interface MyInterface{  
3.      
4.    public abstract void show();  
5.      
6.}  
7.  
8.//使用(匿名内部类对象/函数式)   
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,函数式接口");  
17.            }  
18.        });  
19.        // 函数式  
20.        method01(() -> {  
21.            System.out.println("你好,函数式接口");  
22.        });  
23.        // 函数式简写(如果方法体中只有一句代码)  
24.        method01(() -> System.out.println("你好,函数式接口"));  
25.    }  
26.  
27.    public static void method01(MyInterface01 inter) {  
28.        inter.show();  
29.    }  
30.  
31.} 

  函数式接口的优势

  函数式接口比匿名内部类对象产生更少的字节码对象,提升java执行效率.

  2.2, 函数式接口作为参数,方法带参数

1.//定义函数式接口  
2.    public interface MyInterface02 {  
3.  
4.        public abstract void show(String msg1, String msg2);  
5.  
6.    }  
7.  
8.    //使用函数式接口  
9.    public static void main(String[] args) {  
10.        //匿名内部类对象  
11.        method01(new MyInterface02() {  
12.  
13.            @Override  
14.            public void show(String msg1, String msg2) {  
15.                System.out.println(msg1 + msg2);  
16.            }  
17.        });  
18.        //函数式完整  
19.        method01((String msg1, String msg2) -> {  
20.            System.out.println(msg1 + msg2);  
21.        });  
22.        //函数式简写  
23.        method01((msg1, msg2) -> System.out.println(msg1 + msg2));  
24.  
25.    }  
26.  
27.    public static void method01(MyInterface02 inter) {  
28.        inter.show("hello", "函数式");  
29.    }

  2.3, 函数式接口作为返回值,方法不带参数

1.   //定义函数式接口  
2.   public interface MyInterface02 {  
3.  
4.    public abstract void show(String msg1, String msg2);  
5.  
6.   }  
7.public static void main(String[] args) {  
8.  
9.    getInter1().show("你好", "函数式");  
10.    getInter2().show("你好", "函数式");  
11.  
12.}  
13.  
14.// 函数式完整  
15.public static MyInterface02 getInter1() {  
16.  
17.    return (String msg1, String msg2) -> {  
18.        System.out.println(msg1 + msg2);  
19.    };  
20.}  
21.  
22.// 函数式简写  
23.public static MyInterface02 getInter2() {  
24.  
25.    return (msg1, msg2) -> System.out.println(msg1 + msg2);  
26.}  

  3.函数式编程应用场景

  3.1,概念

  在兼顾面向对象特性的基础上,Java语言通过Lambda表达式使用函数式接口,就叫做函数式编程

  3.2, 使用lambada作为参数

  如果抛开实现原理不说,Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数 式接口类型,那么就可以使用Lambda表达式进行替代。

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("线程执行"));   
7.    }   
8.}  

  3.3, 使用函数式接口作为返回值

  如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口,那么就可以直接返回一个Lambda表达式。

1.public class Demo06Comparator {  
2.  
3.    private static Comparator<Integer> getComparator(){  
4.        return (num1,num2)‐> num1 - num2;  
5.    }  
6.      
7.    public static void main(String[] args) {  
8.        Integer[] array = {3,2,1};   
9.        Arrays.sort(array, getComparator());   
10.        //遍历数组  
11.    }   
12.} 

  3.4, 函数式接口的方法有返回值

1.public static void main(String[] args) {  
2.  
3.        showMsg(new MyInterface03() {  
4.  
5.            @Override  
6.            public String getMsg() {  
7.                return "hello functional interface";  
8.            }  
9.        });  
10.  
11.        // lambada表达式  
12.        showMsg(() -> {  
13.  
14.            return "hello1 functional interface";  
15.        });  
16.  
17.        // lambda表达式简写  
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.常用函数式接口(Supplier接口)

  JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景,它们主要在 java.util.function 包中被提供。 下面是简单的几个接口及使用示例。

  4.1,Supplier接口

  java.util.function.Supplier 接口仅包含一个无参的方法: T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口,这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据

  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.}  

  4.3,综合案例

  需求:使用 Supplier 接口作为方法参数类型,通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示:接口的泛型请使用 java.lang.Integer 类。

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();  
}  

  5.常用函数式接口(Consumer接口)

  5.1,Consumer接口

  java.util.function.Consumer 接口则正好与Supplier接口相反,它不是生产一个数据,而是消费一个数据, 其数据类型由泛型决定

  5.2,accept方法

  Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ,意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如:

1.public static void main(String[] args) {  
2.    consumeString((msg)->System.out.println(msg));  
3.}  
4.  
5.  
6.public static void consumeString(Consumer<String> consumer){  
7.     consumer.accept("hello");  
8.}  

  5.3, andThen方法

  如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型,那么就可以实现效果:消费数据的时候,首先做一个操作, 然后再做一个操作,实现组合。而这个方法就是 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 静态方法将会在参数为null时主动抛出 NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。

  需求:先打印大写HELLO,再打印小写hello

1.public static void main(String[] args) {  
2.    consumeString((msg) -> System.out.println(msg.toUpperCase()),   
3.            (msg) -> System.out.println(msg.toLowerCase()));  
4.}  
5.  
6.public static void consumeString(Consumer<String> consumer1, Consumer<String> consumer2) {  
7.    consumer1.andThen(consumer2).accept("hello");  
}  

  6.常用函数式接口(Predicate接口)

  有时候我们需要对某种类型的数据进行判断,从而得到一个boolean值结果。这时可以使用 java.util.function.Predicate 接口

  6.1, test方法

  Predicate 接口中包含一个抽象方法: boolean test(T t) 。用于条件判断的场景

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.}  
4.  
5.  
6.public static boolean predicateTest(Predicate<String> predicate,String msg){  
7.    return predicate.test(msg);  
8.      
9.} 

  7.总结

  在本文中,我们学会了使用lambda表达式的不同方式,同时也学习了java8.0开始自带的一些常用函数式接口。

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