Java8之lambda表达式

Java8自2013年6月发布至现在已经接近7年的时间了,虽然一直基于jdk8的版本开发,新特性也零零碎碎的一直在用,但一直没有系统的整理Java8的新特性和各种用法.这个系列也算是对Java8的一个总结学习系列.

一、lambda表达式

lambda表达式可以理解为简洁的表示可传递的匿名函数的一种方式:它没有名称,但它有参数列表,函数主体,返回类型,可能还有个可以抛出的异常列表.它可以让你十分简明的传递代码.

lambda表达式结构
(parameters) -> expressions 或
(parameters) -> {statements;}
包括

• 参数列表
• -> 箭头
• lambda表达式主体,表达式或语句,表达式就是返回值,void返回值与有值返回值的表达式通用
  用lambda表达式定义一个接口:

Comparator<Apple> comparator = (a1, a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

二、函数式接口

函数式接口: 只定义一个抽象方法的接口,即使接口有多个默认方法.

lambda表达式允许你直接以内联的形式为函数式接口的抽象方法提供实现,并把整个表达式作为函数式接口的实例.表达式即实例

函数描述符: 函数式接口的抽象方法的签名基本就是lambda表达式的签名,写作:(parameters Type) -> {return Type}

@FunctionalInterface: 这个注解用于标注被设计成函数式接口.如果一个接口不是函数式接口却被标注了这个注解则会报错.像Override注解

java.util.function中提供的常见的函数式接口

1. Predicate<T> 谓词接口 (T) -> boolean 用于对T进行判断,返回一个Boolean对象

2. Consumer<T> (T) -> void 用于对对象进行一些操作

3. Function<T, R> (T) -> R 接收一个Tduixiang,产生一个R对象

4. IntPredicate (int) -> boolean 针对基础类型,避免自动拆装箱操作的专门接口

函数式接口的异常
任何函数式接口都不允许抛出受检异常(checked exception).如果需要lambda表达式抛出受检异常,需要自己生命一个函数式接口,或try catch掉

对局部变量的限制
局部变量必须显示的声明为final或者事实上为final.因为实例变量存储在堆中,而局部变量保存在栈上.如果lambda可以访问局部变量,而lambda是在一个线程中使用的,则使用lambda的线程可能会在分配该变量的线程将这个变量收回之后,去访问该变量.因此,java在访问自由局部变量时,实际是在访问它的副本.而不是访问原始变量.如果局部变量仅仅赋值一次就没有区别了.

关于闭包
闭包 closure 就是一个函数的实例,可以无限制的访问那个函数的非本地变量,例如,闭包可以作为参数传递给另外一个函数,也可以访问和修改其作用域之外的变量.
现在,Java8的lambda和匿名类可以实现闭包的功能,但是有一个限制,不能修改定义lambda方法的局部变量的内容.可以认为lambda是对值封闭,而不是对变量封闭.

三、方法引用

方法引用
方法引用可以看做仅调用特定方法的lambda的一种快捷写法.
方法引用主要有三类:

1. 静态方法的方法引用 如Integer的parseInt() 方法.写作 Integer::parseInt

2. 指向任意类型的实例方法, 如String的length()方法,写作String::length

3. 指向现有对象的实例方法的引用,如你有一个局部变量apple,可以写作apple::getWeight

构造函数引用
对于一个现有构造函数,你可以利用他的名称和关键字new来创建他的一个引用ClassName::new
以下是三个demo

 public void constructorDemo() {
        Supplier<Apple> supplier = Apple::new;
        Function<String, Apple> function = Apple::new;
        BiFunction<Integer, String, Apple> bifunction = Apple::new;

        Apple apple1 = supplier.get();
        Apple apple2 = function.apply("red");
        Apple apple3 = bifunction.apply(140, "blue");
    }

四、lambda复合

通过接口的抽象方法可以实现lambda表达式的复合,将简单的表达式复合成更复杂的表达式.

1. 比较器复合

public void comparatorCompositeDemo() {
        // 比较器1比较重量
        Comparator<Apple> comparator1 = Comparator.comparing(Apple::getWeight);
        //比较器链 比较器2在1相等时比较颜色
        Comparator<Apple> comparator2 = comparator1.thenComparing(Apple::getColor);
        // 逆序: 比较器3 比较重量降序
        Comparator<Apple> comparator3 = comparator1.reversed();
    }

2. 谓词复合

public void predicateCompositeDemo() {
        // 谓词方法包括negate and 和or 按照表达式链的位置从左向右确定优先级
        Predicate<Apple> predicate1 = apple -> apple.getWeight() > 150;
        Predicate<Apple> predicate2 = apple -> apple.getColor().equals("red");
        Predicate<Apple> predicate3 = predicate1.and(predicate2);
    }

3. 函数复合

public void functionCompositeDemo() {
        /** function接口提供了两个默认方法 andThen 和compose方法
         *  andThen 先执行f,将f的结果给g,执行g
         *  compose 先执行g,将g的结果给f,执行f
         *  可以实现对各个工具方法的流水线作业
         */

        Function<Integer, Integer> f = x -> x + 1;
        Function<Integer, Integer> g = x -> x * 2;
        Function<Integer, Integer> h = f.andThen(g);
        Function<Integer, Integer> i = f.compose(g);
    }

附

用于测试的Apple类

package com.pctf.entity;

public class Apple {

    public Integer getWeight() {
        return weight;
    }

    public String getColor() {
        return color;
    }

    public void setColor(String color) {
        this.color = color;
    }

    public void setWeight(Integer weight) {
        this.weight = weight;
    }

    private Integer weight;

    private String color;

    public Apple(Integer weight, String color) {
        this.weight = weight;
        this.color = color;
    }

    public Apple(String color) {

        this.color = color;
    }

    public Apple() {

    }
}