Java基础之lambda表达式（JDK1.8新特性）

Lambda表达式

Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中）。函数式接口有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。函数式接口可以被隐式转换为lambda表达式。

各种函数式接口

java.lang.Runnable
java.util.concurrent.Callable
java.security.PrivilegedAction
java.util.Comparator
java.io.FileFilter
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JDK1.8 新增加的函数接口：

java.util.function
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java.util.function 包下包含了很多类，用来支持Java的函数式编程

Lambda的语法

(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }
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1. 可选类型声明：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值
2. 可选的参数圆括号：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号
3. 可选的大括号：如果主体包括了一个语句，就不需要使用大括号
4. 可选的返回关键字：如果主体只有一个表达式返回值，则编译器会自动返回值，大括号需要指明表达式返回的一个数值。

Lambda 表达实例

        //1. 不需要参数，返回值为5
        （）->5;
        //2. 接收一个参数（数字类型），返回其2倍的值
        x ->2*x
        //3.接受2个参数（数字），并返回他们的差值
        （x,y）->x - y;
        //4.接收2个int型整数，返回他们的和
        （int x,int y）->x+y;
        //5. 接收一个String对象，并在控制台打印，不返回任何值
        （String s）->System.out.print(s);
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举例说明

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
   Java8Tester tester = new Java8Tester();

        //类型声明
        MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
        //不用声明类型
        MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
        //大括号中的返回语句
        MathOperation multipliaction = (int a, int b) -> {
            return a * b;
        };
        //没有大括号及返回语句
        MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;

        System.out.println("10+5=" + tester.operate(10, 5, addition));
        System.out.println("10-5=" + tester.operate(10, 5, subtraction));
        System.out.println("10*5=" + tester.operate(10, 5, multipliaction));
        System.out.println("10/5=" + tester.operate(10, 5, division));

        //不用括号
        GreetingService greetingService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);

        //用括号
        GreetingService greetingService2 = (message) -> System.out.println("Hello " + message);

        greetingService1.sayMessage("Runoob");
        greetingService2.sayMessage("Google");
	 }
    interface MathOperation{
        int operation(int a, int b);
    }
    interface GreetingService{
        void sayMessage(String message);
    }
    private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
        return mathOperation.operation(a, b);
    }
}
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变量作用域

lambda 表达式只能引用标记了final的外层局部变量，也就是说不能再lambda内部修改定义在域外的局部变量，否则会编译报错。 在lambda表达式中，只能引用值不会改变的变量。 这是因为如果在lambda表达式中改变变量，并发执行多个动作时就会不安全。对于目前为止我们看到的动作不会发生这种情况。

public class Java8Test2 {
    final static String salutation = "Hello!";

    public static void main(String[] args) {
        GreetingService greetingService = message -> System.out.println(salutation + message);
        greetingService.sayMessage("Runoob");
    }

    interface GreetingService {
        void sayMessage(String message);
    }

}

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处理lambda 表达式

使用lambda表达式的重点是延迟执行。毕竟，如果想要立即执行代码，完全可以直接执行，而无需把它包装在一个
lambda表达式中。之所以希望以后执行代码，这有很多原因，如：

• 在一个单独的线程中运行代码：
• 多次运行代码；
• 在算法的适当位置运行代码（例如：排序中的比较操作）；
• 发生某种情况时执行代码（如，点击了一个按钮，数据到达，等等）；
• 只在必要时才运行代码。

例如：假设你想要执行一个动作n次，将这个动作和重复次数传递到一个 repeat 方法：
repeat(10,()->System.out.println("Hello,world"))
要接受这个lambda表达式，需要选择一个函数式接口。例如，我们可以使用 Runnable 接口：

 public static void repeat(int n,Runnable action){
      for(int i=0;i<n;i++){
        action.run();
      }
 }
 
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如果要告诉动作出现在某次迭代中。

/**
     * 在某次迭代中执行动作
     * @param n
     * @param action
     */
    public static void repeat(int n, IntConsumer action) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            action.accept(i);
        }
    }

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变量作用域

lambda 表达式有3个部分

1. 一个代码块；
2. 参数；
3. 自由变量的值，这里指非参数而且不在代码中定义的变量。

函数式接口

函数接口，是指内部只有一个抽象方法的接口。但是可以有多个非抽象方法的接口，函数式接口可以被隐式转换为lambda表达式。

使用实例1

public class PredicateTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
        /**
         *
         * Predicate dispatcher = n -> true;
         n 是一个参数传递到Predicate接口的test方法
         n 如果存在test方法返回true
         */
        System.out.println("输出所有数据：");
        //传递参数n
        eval(list, n -> true);

//        Predicate dispatcher = n -> true;
//        n 是一个参数传递到Predicate接口的test方法
//        如果n%2为0，test方法返回true
        System.out.println("******输出所有的偶数：");
        eval(list, n -> n % 2 == 0);

//        Predicate predicate2=n->n>3
//        n是一个参数传递到Predicate接口的test方法
//        如果n大于3 test方法返回true
        System.out.println("输出大于3的所有数字：");
        eval(list, n -> n > 3);
    }

    public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
        for (Integer n : list) {
            if (predicate.test(n)) {
                System.out.println(n+" ");
            }
        }
    }
}

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使用实例2

public class CompareTest {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "pear");

        compareLength("apple", "banana", (n1, n2) -> -1);

        compareLength("banana", "pear", (n1, n2) -> 1);

        compareLength("banana", "banana", (n1, n2) -> 0);


        words.sort(Comparator.comparingInt(String::length));
    }

    public static void compareLength(String n1, String n2, Comparator comparator) {
        if (comparator.compare(n1, n2) == 0) {
            System.out.println("n1==n2" + n1 + "  " + n2);
        }
        if (comparator.compare(n1, n2) > 0) {
            System.out.println("n1>n2" + n1 + "  " + n2);
        }
        if (comparator.compare(n1, n2) < 0) {
            System.out.println("n1 + n1 + "  " + n2);
        }

    }

}

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使用示例3（集合排序）

现在我们有一个集合list，集合的里的数据类型是HashMap。那么我们如何根据HashMap中的某个key给list排序呢？

public class ListSortTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();
        Map<String, Object> map1 = new HashMap<>();
        map1.put("id", 2);
        map1.put("name", "张二");
        list.add(map1);
        Map<String, Object> map2 = new HashMap<>();
        map2.put("id", 1);
        map2.put("name", "张一");
        list.add(map2);
        Map<String, Object> map3 = new HashMap<>();
        map3.put("id", 3);
        map3.put("name", "张三");
        list.add(map3);
        //升序排列
        Collections.sort(list, (o1, o2) -> {
            int o1Id = (int) o1.get("id");
            int o2Id = (int) o2.get("id");
            if (o1Id > o2Id) {
                return 1;
            } else {
                return -1;
            }
        });
        //降序排列
        Collections.sort(list, new Comparator<Map<String, Object>>() {
            @Override
            public int compare(Map<String, Object> o1, Map<String, Object> o2) {
                int o1Id = (int) o1.get("id");
                int o2Id = (int) o2.get("id");
                if (o1Id > o2Id) {
                    return -1;
                } else {
                    return 1;
                }
            }
        });
    }
}

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使用示例4（按照对象属性给list排序）

public class ListSortTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student(1, "张三");
        Student student2 = new Student(2, "李四");
        List<Student> studentList = new ArrayList<>();
        studentList.add(student1);
        studentList.add(student2);

        //升序
        studentList.sort((o1, o2) -> {
            int o1Id = o1.getId();
            int o2Id = o2.getId();
            if (o1Id > o2Id) {
                return 1;
            } else {
                return -1;
            }
        });

        //降序
        studentList.sort((o1, o2) -> {
            int o1Id = o1.getId();
            int o2Id = o2.getId();
            if (o1Id > o2Id) {
                return -1;
            } else {
                return 1;
            }
        });
    }

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使用示例4

自定义一个函数式接口

public class SimpleLambda {
    public static void main(String[] args) {
        start(()-> System.out.println("调用函数式接口"));
    }

    public static void start(MyRunnable runnable) {
        new Thread(runnable).start();
    }

    //1. 只能有一个抽象方法
    //2.默认方法除外
    //3.可以加FunctionalInterface注解，也可以不加
    public interface MyRunnable extends Runnable {
        default void myRun() {
        }
    }
}
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2. 自定义一个函数式接口，传入参数，多种不同的代码编写特性：

   public class SimpleLambda2 {
       public static void main(String[] args) {
           // 1.单行表达式,可以省略return
           run(name -> String.format(name));
           // 2.代码块
           run(name -> {
               String name1 = name;
               return "序列化" + name1;
           });
           //3.方法引用，静态方法引用
           run(SimpleLambda2::toFormat);
           //4.普通方法引用
           run(new SimpleLambda2()::toFormat2);
   
       }
   
       static void run(Format format) {
           format.format("飞哥");
       }
   
       static String toFormat(String param) {
           return "序列化" + param;
       }
   
       String toFormat2(String param) {
           return "序列化" + param;
       }
   
       public interface Format {
           String format(String name);
       }
   }
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3. 自定义一个函数式接口，带泛型的方法型函数

   public class SimpleLambda4 {
       public static void main(String[] args) {
           Apple apple = new Apple(1, "红色", 12, "安徽");
           Banner banner1 = doBuild(apple, apple1 -> {
               Banner banner = new Banner();
               banner.setPrice(apple1.getPrice());
               banner.setColor(apple1.getColor());
               return banner;
           });
           System.out.println(banner1);
   
       }
   
       public static Banner doBuild(Apple apple, Format format) {
           return format.build(apple);
       }
       @FunctionalInterface
       public interface Format<T extends Apple, R extends Banner> {
           R build(T t);
       }
   
   }
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总结

本文详细介绍了lambda表达式，lambda表达式是JDK1.8最重要的特性。基本上所有的内部类都可以用lambda表达式来表示。灵活的运用lambda表达式和函数式接口可以大大的简化的程序开发。

参考

Java 8 Lambda 表达式
[Java 8 函数式接口](