Java 8 入门教程 - Lambda表达式

发布于:2023-01-17 ⋅ 阅读:(482) ⋅ 点赞:(0)

首先看看在老版本的Java中是如何排列字符串的:

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");
//匿名内部类
Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
	@Override
	public int compare(String a, String b) {
		return b.compareTo(a);
	}
});

只需要给静态方法Collections.sort 传入一个 List 对象以及一个比较器来按指定顺序排列。通常做
法都是创建一个匿名的比较器对象然后将其传递给 sort 方法。
在Java 8 中你就没必要使用这种传统的匿名对象的方式了,Java 8提供了更简洁的语法,lambda表达
式:

Collections.sort(names, (String a, String b) -> {
	return b.compareTo(a);
});

可以看出,代码变得更段且更具有可读性,但是实际上还可以写得更短:

Collections.sort(names, (String a, String b) -> b.compareTo(a));

对于函数体只有一行代码的,你可以去掉大括号{}以及return关键字,但是你还可以写得更短点:

names.sort((a, b) -> b.compareTo(a));

List 类本身就有一个 sort 方法。并且Java编译器可以自动推导出参数类型,所以你可以不用再写一次
类型。接下来我们看看lambda表达式还有什么其他用法。

1、函数式接口

Java 语言设计者们投入了大量精力来思考如何使现有的函数友好地支持Lambda。最终采取的方法是:
增加函数式接口的概念。

“函数式接口”指仅仅只包含一个抽象方法,但是可以有多个非抽象方法(也就是默认方法)的接口。

像这样的接口,可以被隐式转换为lambda表达式。
java.lang.Runnablejava.util.concurrent.Callable 是函数式接口最典型的两个例子。

Java 8增加了一种特殊的注解@FunctionalInterface ,但是这个注解通常不是必须的(某些情况建议使
用),只要接口只包含一个抽象方法,虚拟机会自动判断该接口为函数式接口。一般建议在接口上使用
@FunctionalInterface 注解进行声明,这样的话,编译器如果发现你标注了这个注解的接口有多于
一个抽象方法的时候会报错的,如下图所示示例:

@FunctionalInterface
public interface Converter<F, T> {
	T convert(F from);
}
// TODO 将数字字符串转换为整数类型
Converter<String, Integer> converter = (from) -> Integer.valueOf(from);
Integer converted = converter.convert("123");
System.out.println(converted.getClass()); //class java.lang.Integer

2、Lamda 表达式作用域

访问局部变量
我们可以直接在 lambda 表达式中访问外部的局部变量:

final int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2); // 3

但是和匿名对象不同的是,这里的变量num可以不用声明为final,该代码同样正确:

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2); // 3

不过这里的 num 必须不可被后面的代码修改(即隐性的具有final的语义),例如下面的就无法编译:

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3; //在lambda表达式中试图修改num同样是不允许的。

3、访问字段和静态变量

与局部变量相比,我们对lambda表达式中的实例字段和静态变量都有读写访问权限。 该行为和匿名对
象是一致的。

class Lambda4 {
	static int outerStaticNum;
	int outerNum;
	void testScopes() {
		Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
			outerNum = 23;
			return String.valueOf(from);
		};
		Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
			outerStaticNum = 72;
			return String.valueOf(from);
		};
	}
}

4、访问默认接口方法

还记得第一节中的 formula 示例吗? Formula 接口定义了一个默认方法sqrt ,可以从包含匿名对象
的每个 formula 实例访问该方法。 这不适用于lambda表达式。

无法从 lambda 表达式中访问默认方法,故以下代码无法编译:

Formula formula = (a) -> sqrt(a * 100);

5、内置函数式接口

JDK 1.8 API包含许多内置函数式接口。 其中一些接口在老版本的 Java 中是比较常见的比如:
ComparatorRunnable ,这些接口都增加了@FunctionalInterface 注解以便能用在 lambda 表
达式上。

但是 Java 8 API 同样还提供了很多全新的函数式接口来让你的编程工作更加方便,有一些接口是来自
Google Guava 库里的,即便你对这些很熟悉了,还是有必要看看这些是如何扩展到lambda上使用的。

5.1 Predicates

Predicate 接口是只有一个参数的返回布尔类型值的 断言型 接口。该接口包含多种默认方法来将
Predicate 组合成其他复杂的逻辑(比如:与,或,非):

Predicate 接口源码如下

package java.util.function;
import java.util.Objects;
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
	// 该方法是接受一个传入类型,返回一个布尔值.此方法应用于判断.
	boolean test(T t);
	
	//and方法与关系型运算符"&&"相似,两边都成立才返回true
	default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
		Objects.requireNonNull(other);
		return (t) -> test(t) && other.test(t);
	}
	
	// 与关系运算符"!"相似,对判断进行取反
	default Predicate<T> negate() {
		return (t) -> !test(t);
	}
	
	//or方法与关系型运算符"||"相似,两边只要有一个成立就返回true
	default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
		Objects.requireNonNull(other);
		return (t) -> test(t) || other.test(t);
	}
	
	// 该方法接收一个Object对象,返回一个Predicate类型.此方法用于判断第一个test的方法与第二个test方法相同(equal).
	static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
		return (null == targetRef)
		? Objects::isNull
		: object -> targetRef.equals(object);
	}
}

使用示例:

Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;
predicate.test("foo"); // true
predicate.negate().test("foo"); // false
Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;
Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();

5.2 Functions

Function 接口接受一个参数并生成结果。默认方法可用于将多个函数链接在一起(compose,
andThen):

Function 接口源码如下

package java.util.function;
import java.util.Objects;
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
	// 将Function对象应用到输入的参数上,然后返回计算结果。
	R apply(T t);
	
	//将两个Function整合,并返回一个能够执行两个Function对象功能的Function对象。
	default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before){
		Objects.requireNonNull(before);
		return (V v) -> apply(before.apply(v));
	}
	
	//
	default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
		Objects.requireNonNull(after);
		return (T t) -> after.apply(apply(t));
	}
	
	static <T> Function<T, T> identity() {
		return t -> t;
	}
}
Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply("123"); // "123"

5.3 Suppliers

Supplier 接口产生给定泛型类型的结果。 与 Function 接口不同,Supplier 接口不接受参数。

Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
personSupplier.get(); // new Person

5.4 Consumers

Consumer 接口表示要对单个输入参数执行的操作。

Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));
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