java 8 新特性-lambda表达式

lambda表达式

1. 理解（行为参数化）

   lambda表达式是一个函数式接口的实现，可以将函数作为方法参数，或者将代码作为变量看待。

2. 函数式接口

   函数式接口就是只定义一个抽象方法的接口（但可以有零个或多个default，static方法）。通过注解 @FunctionalInterface 来声明这是一个函数式接口，这个注解不是必需的，但对于为此设计的接口而言，使用它是比较好的做法。

3. 语法

   (parameters) -> expression 或（注意语句的花括号）(parameters) -> { statements; }

4. 示例

   /** 定义一个函数式接口 */
   @FunctionalInterface
   public interface MyLambdaInterface<T> {
       void doSomething(T t);
   }
   
   public class Test {
   
       static <T> void func(T t, MyLambdaInterface lambda) {
           lambda.doSomething(t);
       }
   
       public static void main(String[] args) {
           /** 这里可以理解lambda表达式是一个函数式接口的实例 */
           MyLambdaInterface lambda = s -> System.out.println(s);
           func("Hello World", lambda);
           
           /** 直接作为参数传递 */
           func(10.0, s -> System.out.println(s));
       }
   }
   

5. 更多函数式接口

   除了常见的只有一个抽象方法的接口（如 Comparable，Runnable，Callable等），Java 8 在java.util.function 包中引入了几个新的函数式接口。

   • Predicate<T>

     @FunctionalInterface
     public interface Predicate<T> {
         /** 接受泛型 T 的对象，返回 boolean 类型 
           * 函数描述符：T -> boolean
           */
         boolean test(T t);
         
         /** 其他 default，static 方法 */
     }
     

   • Consumer<T>

     @FunctionalInterface
     public interface Consumer<T> {
         /** 接受泛型 T 的对象，返回 void 类型
           * 函数描述符：T -> void
           */
         void accept(T t);
         
         /** 其他 default，static 方法 */
     }
     

   • Function<T, R> 接口定义了一个叫作apply的方法，接受一个泛型T的对象，返回一个泛型R的对象。

     函数描述符：T -> R

   • 原始类型特化

     Java 8 为前面描述的函数式接口带来专门的版本，以便在输入和输出都是基础类型使避免自动装箱的操作。

     public interface IntPredicate {
         boolean test(int t);
     }
     IntPredicate evenNumbers = (int i) -> i % 2 == 0;
     evenNumbers.test(1000); // 无装箱
     Predicate<Integer> oddNumbers = (Integer i) -> i % 2 == 1;
     oddNumbers.test(1000);  // 有装箱
     

     这样，DoublePredicate、IntConsumer、IntFunction、ToIntFunction<T>、IntToDoubleFunction等都不难理解了

6. 类型检查、类型推断及限制

   • lambda表达式本身并不包含它在实现哪个函数式接口的信息。所以同一个lambda表达式可以与不同的函数式接口联系起来，只要它们的抽象方法签名能够兼容。

     /** 比如 Callable 和 PrivilegedAction 的唯一抽象方法的签名都是 () -> T
       * 所以下面两个赋值都是有效的
       */
     Callable<Integer> c = () -> 42;
     PrivilegedAction<Integer> p = () -> 42;
     

   • Java编译器会推断出lambda表达式的参数类型

     //  没有类型推断
     Comparator<Apple> c =
         (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight);
     //  类型推断
     Comparator<Apple> c =
         (a1, a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight);
     

   • 使用局部变量

     lambda表达式允许使用自由变量（不是参数，而是在外层作用域中定义的变量)，就像匿名类一样。 它们被称作lambda捕获。

     lambda可以没有限制地捕获（也就是在其主体中引用）实例变量和静态变量。但局部变量必须显式声明为final，或事实上是final。换句话说，Lambda表达式只能捕获指派给它们的局部变量一次（注：捕获实例变量可以被看作捕获最终局部变量this）。

7. 方法引用

   方法引用就是让你根据已有的方法实现来创建lambda表达式，可以把方法引用看作仅仅涉及单一方法的lambda语法糖。

   方法引用主要有4类：

   • 指向静态方法的方法引用

   • 指向任意类型实例方法的方法引用

   • 指向现有对象的实例方法的方法引用

   • 构造函数的引用

     /** 指向静态方法的方法引用 */
     Function<String, Integer> f1 = Integer::parseInt;
     int res = f1.apply("123");
     System.out.println(res);
     
     /** 指向任意类型实例方法的方法引用 */
     BiFunction<String, Integer, Character> f2 = String::charAt;
     char c1 = f2.apply("hello", 2);
     System.out.println(c1);
     
     /** 指向现有对象的实例方法的方法引用 */
     String s = new String("hello");
     Function<Integer, Character> f3 = s::charAt;
     char c2 = f3.apply(4);
     System.out.println(c2);
     
     /** 构造函数的引用 */
     Function<String, String> stringFunction = String::new;
     String string = stringFunction.apply("hello");
     System.out.println(string);
     

相关资料

1.《Java 8 实战》