Java Lambda表达式详解

Java Lambda表达式是JDK8引入的，是一个比较重要的特性

Lambda表达式简介

Lambda 表达式是 JDK8 的一个新特性，也被称为闭包，Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数，即行为参数化，函数作为参数传递进方法中。

Lambda表达式可以取代大部分的匿名内部类，写出更优雅的 Java 代码，尤其在集合的遍历和其他集合操作中，可以极大地优化代码结构。

Lambda表达式的作用

Java 8 引入的 Lambda表达式的主要作用就是简化代码，写出更优雅的代码。

怎么一个简化优雅呢，举一Lambda语法创建线程和匿名内部类创建线程的例子，就非常清楚了。

1.匿名类创建线程

// JDK7匿名内部类写法
new Thread(new Runnable() {//接口名
        @Override
        public void run() {//方法名
            System.out.println("mikechen");
        }
    });

2.Lambda表达式创建线程

// JDK8 Lambda来创建线程
new Thread(() -> System.out.println("mikechen"));

上述代码跟匿名内部类的作用是一样的，但比匿名内部类更进一步，这里连接口名和函数名都一同省掉了，Lambda表达式可以取代匿名内部类，写出更优雅的代码。

Lambda表达式的语法

lambda 表达式的语法格式如下：

• ()：左侧部分指定了Lambda表达式需要的所有参数。
• ->：Lambda表达式的操作符或者箭头操作符。
• {}：右侧部分指定了Lambda体，即方法需要实现的内容。

1.无参数

Lambda体只有一条语句：

示例:

() -> System.out.println("mikechen");

请注意，括号中没有内容。那就是表示lambda不带任何参数。

2.一个参数

示例:

Consumer<String> con = （x） -> System.out.println(x);

当lambda表达式是单个参数时，也可以省略括号，如下所示：

Consumer<String> con = x -> System.out.println(x);

3.多个参数

如果Java lambda表达式匹配的方法有多个参数，则需要在括号内列出这些参数，代码如下：

BinaryOperator<Integer> bo = (a, b) -> {
    System.out.println("函数式接口");
    return a + b;
};

注意：仅当方法是单个参数时，才可以省略括号。

4.指定参数类型

如果编译器无法从lambda匹配的函数式接口抽象方法推断参数类型，则有时可能需要为lambda表达式指定参数类型。

(Car car) -> System.out.println("The car is: " + car.getName());

如你所见，car参数的类型（Car）写在参数名称的前面，就像在其他方法中声明参数或对接口进行匿名实现时一样。

5.只有一条语句时

当Lambda体只有一条语句时，return和大括号可以省略,示例:

BinaryOperator<Integer> bo = (a, b) -> a + b;

6.参数类型不写

Lambda表达式的参数列表的数据类型可以省略不写，因为JVM编译器能够通过上下文推断出数据类型，这就是“类型推断”，示例:

BinaryOperator<Integer> bo = (Integer a, Integer b) -> {
    return a + b;
};

等同于

BinaryOperator<Integer> bo = (a, b) -> {
    return a + b;
};

上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出，Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程序的上下文，在后台推断出了参数的类型。

Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的，这就是所谓的“类型推断”。

7.Lambda表达式返回值

你可以从Java lambda表达式返回值，就像从方法中返回值一样。你只需向lambda表达式主体添加一个return，如下所示：

(param) -> {
    System.out.println("param: " + param);
    return "return value";
}

函数式接口

Lambda表达式需要函数式接口的支持，所以，我们有必要来说说什么是函数式接口。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface FunctionalInterface {}

一种用于表示一个接口是Java语言规范定义的函数式接口的注解类型。

对于函数式接口，我们可以理解为只有一个抽象方法的接口，除此之外它和别的接口相比并没有什么特殊的地方。

public interface MyFunctionInterface<T> {
    public T getValue(T t);
}

为了确保函数式接口的正确性，我们可以给这个接口添加@FunctionalInterface注解，这样当其中有超过一个抽象方法时就会报错。

Unexpected @FunctionalInterface annotation
@FunctionalInterface ^ WorkerInterface is not a functional interface multiple
non-overriding abstract methods found in interface WorkerInterface 1 error

Java 8中每一个Lambda表达式必须有一个函数式接口与之对应，也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

Lambda表达式的举例

学习 Lambda 表达式的最好方式是学习例子,下面我们看几个比较常用的例子。

1.lambda创建线程

使用() -> {} 替代匿名类：

//JDK 8之前
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("使用匿名内部类，开线程");
    }
}).start();

//JDK 8 使用lambda表达式
new Thread(() -> System.out.println("使用lambda表达式，开线程")).start();

2.lambda事件处理

使用lambda表达式如下所示写出更好的事件侦听器的代码：

// Java 8之前：
button.addActionListener(new ActionListener() {
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        System.out.println("Button被点击了使用老的方式!");
    }
});

// Java 8方式：
button.addActionListener( (e) -> {
    System.out.println("Button被点击了使用Lambda表达式!");
});

3.lambda遍历List集合

集合的遍历，采用lambda表达式会更简洁：

// Java 8之前：
List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
for (String feature : features) {
    System.out.println(feature);
}

// Java 8之后：
List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
features.forEach(n -> System.out.println(n));

// 使用Java 8的方法引用更方便，方法引用由::双冒号操作符标示，
features.forEach(System.out::println);

方法引用是使用两个冒号::这个操作符号。

4.元素排序

之前我们若要为集合内的元素排序，就必须调用 sort 方法，传入比较器重写 compare。

方法的比较器对象，现在我们还可以使用 lambda 表达式来简化代码。

public static void main(String[] args) {
    List<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("a");
    list.add("d");
    list.add("b");
    list.add("c");
    list.sort((o1,o2)->o1.compareTo(o2));
    list.forEach(System.out::println);
}

5.lambda Map

// 不使用lambda表达式为每个订单加上12%的税
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
for (Integer cost : costBeforeTax) {
    double price = cost + .12*cost;
    System.out.println(price);
}
// 使用lambda表达式
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

6.lambda过滤String

// 创建一个字符串列表，每个字符串长度大于2
List<String> filtered = strList.stream().filter(x -> x.length()> 2).collect(Collectors.toList());
System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);

7.lambda对集合应用函数

// 将字符串换成大写并用逗号链接起来
List<String> G7 = Arrays.asList("USA", "Japan", "France", "Germany", "Italy", "U.K.","Canada");
String G7Countries = G7.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println(G7Countries);

8.lambda计算最大值、最小值、平均值

//获取数字的个数、最小值、最大值、总和以及平均值
List<Integer> primes = Arrays.asList(2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29);
IntSummaryStatistics stats = primes.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
System.out.println("Highest prime number in List : " + stats.getMax());
System.out.println("Lowest prime number in List : " + stats.getMin());
System.out.println("Sum of all prime numbers : " + stats.getSum());
System.out.println("Average of all prime numbers : " + stats.getAverage());

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