JAVA8新特性-Lambda表达式、函数式接口以及方法引用

 

一、Lembda表达式

关于Lambda表达式,首先我们要知道Lambda表达式是什么?为什么要用?在什么情况下要用?

what:Lambda 是一个匿名函数,我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码(将代码 像数据一样进行传递)。

why:可以写出更简洁、更 灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格,使 Java的语言表达能力得到了提升。

Lembda表达式最主要的功能就是代替了JAVA7之前对于函数式接口需要内部类进行实现的问题(至于函数式接口是什么,下面文章中会提到)

how:下方代码说明了Lambda表达式的基本语法

/*
 * 一、Lambda 表达式的基础语法:Java8中引入了一个新的操作符 "->" 该操作符称为箭头操作符或 Lambda 操作符
 * 						    箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分:
 * 
 * 左侧:Lambda 表达式的参数列表
 * 右侧:Lambda 表达式中所需执行的功能, 即 Lambda 体
 * 
 * 语法格式一:无参数,无返回值
 * 		() -> System.out.println("Hello Lambda!");
 * 
 * 语法格式二:有一个参数,并且无返回值
 * 		(x) -> System.out.println(x)
 * 
 * 语法格式三:若只有一个参数,小括号可以省略不写
 * 		x -> System.out.println(x)
 * 
 * 语法格式四:有两个以上的参数,有返回值,并且 Lambda 体中有多条语句
 *		Comparator<Integer> com = (x, y) -> {
 *			System.out.println("函数式接口");
 *			return Integer.compare(x, y);
 *		};
 *
 * 语法格式五:若 Lambda 体中只有一条语句, return 和 大括号都可以省略不写
 * 		Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
 * 
 * 语法格式六:Lambda 表达式的参数列表的数据类型可以省略不写,因为JVM编译器通过上下文推断出,数据类型,即“类型推断”
 * 		(Integer x, Integer y) -> Integer.compare(x, y);
 * 
 * 上联:左右遇一括号省
 * 下联:左侧推断类型省
 * 横批:能省则省
 * 
 * 二、Lambda 表达式需要“函数式接口”的支持
 * 函数式接口:接口中只有一个抽象方法的接口,称为函数式接口。 可以使用注解 @FunctionalInterface 修饰
 * 			 可以检查是否是函数式接口
 */
public class TestLambda2 {
	
	@Test
	public void test1(){
		int num = 0;//jdk 1.7 前,必须是 final,而jdk1.8会自动将内部类中的变量声明为final类型。

		Runnable r = new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				System.out.println("Hello World!" + num);//此处如果改为num++依旧是不可行的,因为jdk1.8只是将其隐式声明final类型而已。
			}
		};
		
		r.run();
		
		System.out.println("-------------------------------");
		
		Runnable r1 = () -> System.out.println("Hello Lambda!");
		r1.run();
	}
	
	@Test
	public void test2(){
		Consumer<String> con = x -> System.out.println(x);
		con.accept("我大尚硅谷威武!");
	}
	
	@Test
	public void test3(){
		Comparator<Integer> com = (x, y) -> {
			System.out.println("函数式接口");
			return Integer.compare(x, y);
		};
	}
	
	@Test
	public void test4(){
		Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
	}
	
	
	
//对于语法格式6中JVM类型推断的的内容,我们可以这样理解。

	@Test
	public void test5(){
		String[] strs = {"aaa", "bbb", "ccc"};//这样是可行的,因为JVM会做类型推断。
//      String[] strs;
//      strs = {"aaa", "bbb", "ccc"}; 这样是不可行的,因为JVM虚拟机做不了类型推断
		List<String> list = new ArrayList<>();
		
		show(new HashMap<>());
	}

	public void show(Map<String, Integer> map){
		
	}

上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断 得出的。Lambda 表达式中无需指定类型,程序依然可 以编译,这是因为 javac 根据程序的上下文,在后台 推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上 下文环境,是由编译器推断出来的。这就是所谓的 “类型推断”

对Lambda表达式进行一个练习。

//需求:对一个数进行运算
	@Test
	public void test6(){
		Integer num = operation(100, (x) -> x * x);
		System.out.println(num);
		
		System.out.println(operation(200, (y) -> y + 200));
	}
	
	public Integer operation(Integer num, MyFun mf){
		return mf.getValue(num);
	}
@FunctionalInterface
public interface MyFun {

	public Integer getValue(Integer num);
	
}

运行结果为:

4000
10000

二、函数式接口

通过对Lembda表达式的学习可以发现一个问题,那就是我在用Lembda实现我对应的接口中的抽象方法时,系统怎么会知道我实现的是哪一个抽象方法?所以问题来了,肯定不是每一个接口都能够用Lembda表达式,(敲黑板)接口中的方法必须是唯一的(在相同参数的前提下,如果有一个参数和两个参数的抽象方法还是可以的,因为可以通过参数个数来识别Lembda表达式到底是在实现哪个方法)!

所以这样的接口叫做函数式接口,用 @FunctionalInterface 注解可以标明此接口为函数式接口,这样在编译的时候如果在写接口的时候不符合函数式接口的条件,就会发生编译错误了。

但我们通常并不自己去写一个函数式接口供自己使用,java已经提供了内置的四大核心函数式接口

/*
 * Java8 内置的四大核心函数式接口
 * 
 * Consumer<T> : 消费型接口
 * 		void accept(T t);
 * 
 * Supplier<T> : 供给型接口
 * 		T get(); 
 * 
 * Function<T, R> : 函数型接口
 * 		R apply(T t);
 * 
 * Predicate<T> : 断言型接口
 * 		boolean test(T t);
 * 
 */
public class TestLambda3 {
	
	//Predicate<T> 断言型接口:
	@Test
	public void test4(){
		List<String> list = Arrays.asList("Hello", "atguigu", "Lambda", "www", "ok");
		List<String> strList = filterStr(list, (s) -> s.length() > 3);
		
		for (String str : strList) {
			System.out.println(str);
		}
	}
	
	//需求:将满足条件的字符串,放入集合中
	public List<String> filterStr(List<String> list, Predicate<String> pre){
		List<String> strList = new ArrayList<>();
		
		for (String str : list) {
			if(pre.test(str)){
				strList.add(str);
			}
		}
		
		return strList;
	}
	
	//Function<T, R> 函数型接口:
	@Test
	public void test3(){
		String newStr = strHandler("\t\t\t 我大尚硅谷威武   ", (str) -> str.trim());
		System.out.println(newStr);
		
		String subStr = strHandler("我大尚硅谷威武", (str) -> str.substring(2, 5));
		System.out.println(subStr);
	}
	
	//需求:用于处理字符串
	public String strHandler(String str, Function<String, String> fun){
		return fun.apply(str);
	}
	
	//Supplier<T> 供给型接口 :
	@Test
	public void test2(){
		List<Integer> numList = getNumList(10, () -> (int)(Math.random() * 100));
		
		for (Integer num : numList) {
			System.out.println(num);
		}
	}
	
	//需求:产生指定个数的整数,并放入集合中
	public List<Integer> getNumList(int num, Supplier<Integer> sup){
		List<Integer> list = new ArrayList<>();
		
		for (int i = 0; i < num; i++) {
			Integer n = sup.get();
			list.add(n);
		}
		
		return list;
	}
	
	//Consumer<T> 消费型接口 :
	@Test
	public void test1(){
		happy(10000, (m) -> System.out.println("你们刚哥喜欢大宝剑,每次消费:" + m + "元"));
	} 
	
	public void happy(double money, Consumer<Double> con){
		con.accept(money);
	}
}

四大内置函数式接口还有许多子接口,如下图:

三、方法引用、构造器引用与数组引用

当要传递给Lambda体的操作,已经有实现的方法了,可以使用方法引用! (实现抽象方法的参数列表,必须与方法引用方法的参数列表保持一致!)

1)方法引用:使用操作符 “::” 将方法名和对象或类的名字分隔开来。 如下三种主要使用情况:

/*
 * 一、方法引用:若 Lambda 体中的功能,已经有方法提供了实现,可以使用方法引用
 * 			  (可以将方法引用理解为 Lambda 表达式的另外一种表现形式)
 * 
 * 1. 对象的引用 :: 实例方法名
 * 
 * 2. 类名 :: 静态方法名
 * 
 * 3. 类名 :: 实例方法名
 * 
 * 注意:
 * 	 ①方法引用所引用的方法的参数列表与返回值类型,需要与函数式接口中抽象方法的参数列表和返回值类型保持一致!
 * 	 ②若Lambda 的参数列表的第一个参数,是实例方法的调用者,第二个参数(或无参)是实例方法的参数时,格式: ClassName::MethodName
 * /

 对象::实例方法


	//对象的引用 :: 实例方法名
	@Test
	public void test2(){
		Employee emp = new Employee(101, "张三", 18, 9999.99);
		
		Supplier<String> sup = () -> emp.getName();
		System.out.println(sup.get());
		
		System.out.println("----------------------------------");
		
		Supplier<String> sup2 = emp::getName;
		System.out.println(sup2.get());
	}
	
	@Test
	public void test1(){
		PrintStream ps = System.out;
		Consumer<String> con = (str) -> ps.println(str);
		con.accept("Hello World!");
		
		System.out.println("--------------------------------");
		
		Consumer<String> con2 = ps::println;
		con2.accept("Hello Java8!");
		
		Consumer<String> con3 = System.out::println;
	}

 类::静态方法

//类名 :: 静态方法名
	@Test
	public void test4(){
		Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
		
		System.out.println("-------------------------------------");
		
		Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
	}
	
	@Test
	public void test3(){
		BiFunction<Double, Double, Double> fun = (x, y) -> Math.max(x, y);
		System.out.println(fun.apply(1.5, 22.2));
		
		System.out.println("--------------------------------------------------");
		
		BiFunction<Double, Double, Double> fun2 = Math::max;
		System.out.println(fun2.apply(1.2, 1.5));
	}

 类::实例方法

//类名 :: 实例方法名
	@Test
	public void test5(){
		BiPredicate<String, String> bp = (x, y) -> x.equals(y);
		System.out.println(bp.test("abcde", "abcde"));
		
		System.out.println("-----------------------------------------");
		
		BiPredicate<String, String> bp2 = String::equals;
		System.out.println(bp2.test("abc", "abc"));
		
		System.out.println("-----------------------------------------");
		
		
		Function<Employee, String> fun = (e) -> e.show();
		System.out.println(fun.apply(new Employee()));
		
		System.out.println("-----------------------------------------");
		
		Function<Employee, String> fun2 = Employee::show;
		System.out.println(fun2.apply(new Employee()));
		
	}

2)构造器引用:

 格式: ClassName::new

与函数式接口相结合,自动与函数式接口中方法兼容。 可以把构造器引用赋值给定义的方法,与构造器参数 列表要与接口中抽象方法的参数列表一致!

/* 二、构造器引用 :构造器的参数列表,需要与函数式接口中参数列表保持一致!
 * 
 * 1. 类名 :: new
 * 
 */
//构造器引用
	@Test
	public void test7(){
		Function<String, Employee> fun = Employee::new;
		
		BiFunction<String, Integer, Employee> fun2 = Employee::new;
	}
	
	@Test
	public void test6(){
		Supplier<Employee> sup = () -> new Employee();
		System.out.println(sup.get());
		
		System.out.println("------------------------------------");
		
		Supplier<Employee> sup2 = Employee::new;
		System.out.println(sup2.get());
	}

3)数组引用:

 * 三、数组引用
 * 
 * 	类型[] :: new;
//数组引用
	@Test
	public void test8(){
		Function<Integer, String[]> fun = (args) -> new String[args];
		String[] strs = fun.apply(10);
		System.out.println(strs.length);
		
		System.out.println("--------------------------");
		
		Function<Integer, Employee[]> fun2 = Employee[] :: new;
		Employee[] emps = fun2.apply(20);
		System.out.println(emps.length);
	}

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