从Java8出现以来 lambda 是最重要的特性之一,它可以让我们用简洁流畅的代码完成一个功能。
很长一段时间java被吐槽是冗余和缺乏函数式编程能力的语言,随着函数式编程的流行java8种也引入了这种编程风格。在此之前我们都在写匿名内部类干这些事,但有时候这不是好的做法,本文中将介绍和使用 lambda ,带你体验函数式编程的魔力。
lambda表达式是一段可以传递的代码,它的核心思想是将面向对象中的传递数据变成传递行为。
我们回顾一下在使用java8之前要做的事,之前我们编写一个线程时是这样的:
Runnable r = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("do something."); } } 复制代码
也有人会写一个类去实现 Runnable 接口,这样做没有问题,我们注意这个接口中只有一个run方法,
当把 Runnable 对象给 Thread 对象作为构造参数时创建一个线程,运行后将输出do something.。
我们使用匿名内部类的方式实现了该方法。
这实际上是一个代码即数据的例子,在run方法中是线程要执行的一个任务,但上面的代码中任务内容已经被规定死了。
设计匿名内部类的目的,就是为了方便 Java 程序员将代码作为数据传递。不过,匿名内部 类还是不够简便。
为了执行一个简单的任务逻辑,不得不加上 6 行冗繁的样板代码。那如果是lambda该怎么做?
Runnable r = () -> System.out.println("do something."); 复制代码
嗯,这代码看起来很酷,你可以看到我们用 () 和 -> 的方式完成了这件事,这是一个没有名字的函数,也没有人和参数,再简单不过了。
使用 -> 将参数和实现逻辑分离,当运行这个线程的时候执行的是 -> 之后的代码片段,且编译器帮助我们做了类型推导;
这个代码片段可以是用 {} 包含的一段逻辑。下面一起来学习一下lambda的语法。
在 lambda 中我们遵循如下的表达式来编写:
expression = (variable) -> action 复制代码
可以看到Java中lambda表达式的格式:参数、箭头、以及动作实现,当一个动作实现无法用一行代码完成,可以编写
一段代码用 {} 包裹起来。
lambda表达式可以包含多个参数,例如:
BinaryOperator<Integer> sumFunction = (x, y) -> x + y; int sum = sumFunction.apply(1, 2); 复制代码
这时候我们应该思考这段代码不是之前的x和y数字相加,而是创建了一个函数,用来计算两个操作数的和。
后面用int类型进行接收,在lambda中为我们省略去了 return 。
函数式接口是只有一个方法的接口,用作lambda表达式的类型。前面写的例子就是一个函数式接口,来看看jdk中的 Runnable 源码
@FunctionalInterface public interface Runnable { /** * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used * to create a thread, starting the thread causes the object's * <code>run</code> method to be called in that separately executing * thread. * <p> * The general contract of the method <code>run</code> is that it may * take any action whatsoever. * * @see java.lang.Thread#run() */ public abstract void run(); } 复制代码
这里只有一个抽象方法run,实际上你不写 public abstract 也是可以的,在接口中定义的方法都是 public abstract 的。
同时也使用注解 @FunctionalInterface 告诉编译器这是一个函数式接口,当然你不这么写也可以,标识后明确了这个函数中
只有一个抽象方法,当你尝试在接口中编写多个方法的时候编译器将不允许这么干。
我们来编写一个函数式接口,输入一个年龄,判断这个人是否是成人。
public class FunctionInterfaceDemo { @FunctionalInterface interface Predicate<T> { boolean test(T t); } /** * 执行Predicate判断 * * @param age 年龄 * @param predicate Predicate函数式接口 * @return 返回布尔类型结果 */ public static boolean doPredicate(int age, Predicate<Integer> predicate) { return predicate.test(age); } public static void main(String[] args) { boolean isAdult = doPredicate(20, x -> x >= 18); System.out.println(isAdult); } } 复制代码
从这个例子我们很轻松的完成 是否是成人 的动作,其次判断是否是成人,在此之前我们的做法一般是编写一个
判断是否是成人的方法,是无法将 判断 共用的。而在本例只,你要做的是将 行为 (判断是否是成人,或者是判断是否大于30岁)
传递进去,函数式接口告诉你结果是什么。
实际上诸如上述例子中的接口,伟大的jdk设计者为我们准备了 java.util.function 包
我们前面写的Predicate函数式接口也是JDK种的一个实现,他们大致分为以下几类:
消费型接口示例
public static void donation(Integer money, Consumer<Integer> consumer){ consumer.accept(money); } public static void main(String[] args) { donation(1000, money -> System.out.println("好心的麦乐迪为Blade捐赠了"+money+"元")) ; } 复制代码
供给型接口示例
public static List<Integer> supply(Integer num, Supplier<Integer> supplier){ List<Integer> resultList = new ArrayList<Integer>() ; for(int x=0;x<num;x++) resultList.add(supplier.get()); return resultList ; } public static void main(String[] args) { List<Integer> list = supply(10,() -> (int)(Math.random()*100)); list.forEach(System.out::println); } 复制代码
函数型接口示例
转换字符串为 Integer
public static Integer convert(String str, Function<String, Integer> function) { return function.apply(str); } public static void main(String[] args) { Integer value = convert("28", x -> Integer.parseInt(x)); } 复制代码
断言型接口示例
筛选出只有2个字的水果
public static List<String> filter(List<String> fruit, Predicate<String> predicate){ List<String> f = new ArrayList<>(); for (String s : fruit) { if(predicate.test(s)){ f.add(s); } } return f; } public static void main(String[] args) { List<String> fruit = Arrays.asList("香蕉", "哈密瓜", "榴莲", "火龙果", "水蜜桃"); List<String> newFruit = filter(fruit, (f) -> f.length() == 2); System.out.println(newFruit); } 复制代码
在Java语言中,一个接口中定义的方法必须由实现类提供实现。但是当接口中加入新的API时,
实现类按照约定也要修改实现,而Java8的API对现有接口也添加了很多方法,比如List接口中添加了 sort 方法。
如果按照之前的做法,那么所有的实现类都要实现sort方法,JDK的编写者们一定非常抓狂。
幸运的是我们使用了Java8,这一问题将得到很好的解决,在Java8种引入新的机制, 支持在接口中声明方法同时提供实现 。
这令人激动不已,你有两种方式完成 1.在接口内声明静态方法 2.指定一个默认方法。
我们来看看在JDK8中上述 List 接口添加方法的问题是如何解决的
default void sort(Comparator<? super E> c) { Object[] a = this.toArray(); Arrays.sort(a, (Comparator) c); ListIterator<E> i = this.listIterator(); for (Object e : a) { i.next(); i.set((E) e); } } 复制代码
翻阅 List 接口的源码,其中加入一个默认方法 default void sort(Comparator<? super E> c) 。
在返回值之前加入 default 关键字,有了这个方法我们可以直接调用sort方法进行排序。
List<Integer> list = Arrays.asList(2, 7, 3, 1, 8, 6, 4); list.sort(Comparator.naturalOrder()); System.out.println(list); 复制代码
Comparator.naturalOrder() 是一个自然排序的实现,这里可以自定义排序方案。
你经常看到使用Java8操作集合的时候可以直接foreach的原因也是在 Iterable 接口中也新增了一个默认方法: forEach ,
该方法功能和 for 循环类似,但是允许 用户使用一个Lambda表达式作为循环体。
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