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Java8新特性 - Lambda表达式

Louis XIV原创2019/10/15...大约 5 分钟Java技术JavaJava8

提到Java8就不得不说Lambda表达式，它绝对是一项里程碑式的特性，通过Lambda表达式支持了函数式编程，大幅提升编程效率，减少冗余代码。

Lambda表达式

什么是Lambda表达式

通俗来说，Lambda表达式可以理解为简写的方法（method），有参数，有方法体，有返回值，只是没有方法名称（有没有觉得很像匿名内部类？留个悬念往下看），使用表达式的形式使代码更简洁紧凑。lambda表达式语法如下：

(parameters) -> expression
// 或：
(parameters) ->{ statements; }

lambda表达式与普通方法有以下区别：

  1. 参数的类型是可选的，一般情况都不需要显式声明类型
  2. 参数只有1个时圆括号是可选的，参数个数超过1个则必须要圆括号
  3. 当主体只包含一条语句时，花括号{}是可选的，建议不加花括号使代码更简洁
  4. 可选的return语句，表达式的运算结果就是返回值

for example

// 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. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)

怎么调用lambda?

前面提到Lambda表达式也是方法（method）但没有方法名称，那应该如何调用呢？这需要引入Java8的另一个新特性：函数式接口。

函数式接口

函数式接口（Functional Interface）是有且只有一个抽象方法的接口，但允许有多个非抽象方法。如：

@FunctionalInterface
interface HelloService
{
    void sayHello(String message);
}

这么看好像函数式接口并不是什么新东西，例如Runnable接口只包含一个run()方法，在Java8中也是函数式接口。

函数式接口与lambda

大家知道在Java中，一切都是对象。Lambda表达式是什么类型的对象？答案就是函数式接口，lambda表达式可以赋值给一个函数式接口，例如：

// lambda赋值给函数式接口
HelloService helloService = (s) -> System.out.println(s);
// 调用lambda表达式
helloService.sayHello("Hello Lambda!");

当然并不是任意的表达式都可以赋值，必须保证lambda表达式的参数个数、返回值类型与函数式接口一致。
当lambda表达式可以赋值给一个interface时（或者说是interface的一个实现），就意味着它可以作为参数传递给其他的方法，这不得不说是Java语言的一个革命性进展。

lambda与匿名内部类

回顾一下lambda表达式与匿名内部类，有诸多相似之处：

  1. 同样都是要实现抽象方法
  2. 都是匿名的
  3. 都可以直接作为方法参数
    诸多相似之处甚至让人觉得推出lambda表达式就是为了替代匿名内部类，而事实上确实可以这么做（只要保证interface是函数式接口，即只有一个抽象方法，例如：
// lambda表达式可以直接替换java7之前的匿名内部类
// 以Runnable接口为例
// java7之前的匿名内部类：
Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("java7之前需要匿名内部类");
    }
});
t1.start();

// java8开始可以使用lambda表达式
Thread t2 = new Thread(() -> System.out.println("lambda表达式替换掉Runnable接口的匿名内部类"));
t2.start();

代码瞬间减少了！

@FunctionalInterface

前面在定义函数式接口时用到了@FunctionalInterface注解，实际上这个注解只用于编译期检查，以避免一个函数式接口中存在多个抽象方法或未定义抽象方法，但不强制函数式接口一定要加该注解。出于规范性考虑还是建议在函数式接口上使用该注解。

官方提供的函数式接口

在JDK8之前已有一些接口默认符合函数式接口的定义，例如：

  • java.lang.Runnable
  • java.util.concurrent.Callable
  • java.util.Comparator
  • java.io.FileFilter

在JDK8中，新增了java.util.function包，其中有若干函数式接口，其接口命名有一定规律，现总结如下：

接口类型描述
Bi***表示接受两个入参
***Consumer表示接受入参，但没有返回
***Supplier表示不需要入参，返回一个结果
***Predicate表示接受输入参数，返回一个布尔值
***Function表示接受一个输入，返回另一个对象
***Operator表示入参出参类型都相同的操作，例如加减乘除等运算操作

举例如下：

public class FunctionalInterfaceDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // IntPredicate接口表示输入一个int，返回一个boolean
        // 例如用于判断一个数是否是偶数
        IntPredicate filterEven = i -> i % 2 == 0;

        // Consumer<String>接口表示接受一个String参数，但不需要返回值，但方法体中可以实现其他逻辑
        // 例如计算并输出字符串的字符长度
        Consumer<String> echoLength = s -> System.out.println(s.length());

        User user = new User("Louis");
        // 这里把lambda表达式作为参数传给函数式接口Function，表示输入一个User参数，返回name字段
        echoUserInfo(user, u -> u.getName());

    }

    // Function<User, String>接口表示接受一个User作为参数，并返回一个String
    private static void echoUserInfo(User user, Function<User, String> function) {
        System.out.println(function.apply(user));
    }
}

class User {

    private String name;

    public User(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}
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贡献者: louis-xiv