深入理解Java8 Lambda表达式

一、Lambda表达式是什么？

Lambda表达式有两个特点：一是匿名函数；二是可传递。

匿名函数的应用场景是：

通常在需要一个函数，但又不想费神去命名一个函数的场合下使用。Lambda表达式所表示的匿名函数的内容应该是很简单的，如果复杂的话，干脆就去重新定义一个函数了。

可传递的应用场景是：

就是将Lambda表达式作为参数传递给其他函数，Lambda表达式作为一种更紧凑的代码风格，使Java的语言表达能力能到提升。

二、Lambda表达式语法

Lambda表达式在Java语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符是“->”，该操作符被称为Lambda操作符或箭头操作符，它将Lambda分为两个部分：

左侧：指定了Lambda表达式所需要的所有参数

右侧：制定了Lambda体，即Lambda表达式所要执行的功能。

三、Lambda表达式常见的语法格式

3.1、无参、无返回值，Lambda体只需要一条语句。

Runnable r = () -> System.out.println("Hello Lambda!");

3.2、Lambda需要一个参数

Consumer<String> con = (x) -> System.out.println(x);

3.3、Lambda只需要一个参数时，参数的小括号可以省略

Consumer<String> con = x -> System.out.println(x);

3.4、Lambda需要两个参数，并且有返回值

Comparator<Integer> com = (x, y) -> {

System.out.println("函数式接口");

return Integer.compare(x, y);

};

3.5、当Lambda体只有一条语句时，return与大括号可以省略

Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);

3.6、数据类型可以省略，因为可由编译器推断得出，称为类型推断

BinaryOperator<Long> operator = (Long x, Long y) -> {

System.out.println("实现函数接口方法");

return x + y;

};

四、Lambda表达式实战

4.1、实现一个多线程

new Thread(() -> System.out.println("In Java8!")).start();

4.2、遍历list集合

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
// 直接打印
list.forEach(System.out::println);

// 取值分别操作
list.forEach(i -> {
    System.out.println(i * 3);
});

4.3、map函数，允许将对象进行转换。比如，可以更改list中的每个元素的值

List< Integer > list = Arrays.asList(1, 2, 3);
// 可改变对象
list.stream().map((i) -> i * 3).forEach(System.out::println);

// 不可改变原有对象
list.forEach(i -> i = i * 3);
list.forEach(System.out::println);

4.4、reduce函数，用来将值进行合并，map和reduce函数式函数式变成的核心。

List< Integer > list = Arrays.asList(1, 2, 3);
Integer integer = list.stream().map((i) -> i = i * 3).reduce((sum, count) -> sum += count).get();
System.out.println(integer);

reduce的更多用法

// 字符串连接，concat = "ABCD"
String concat = Stream.of("A", "B", "C", "D").reduce("", String::concat);

// 求最小值，minValue = -3.0
double minValue = Stream.of(-1.5, 1.0, -3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min);

// 求和，sumValue = 10, 有起始值
int sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, Integer::sum);

// 求和，sumValue = 10, 无起始值
sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(Integer::sum).get();

// 过滤，字符串连接，concat = "ace"
concat = Stream.of("a", "B", "c", "D", "e", "F").filter(x -> x.compareTo("Z") > 0).reduce("", String:concat);

4.5、过滤

过滤是Java开发者在大规模集合上的一个常用操作，而现在使用lambda表达式和流API过滤大规模数据集合是惊人的简单。流提供了一个 filter() 方法，接受一个 Predicate 对象，即可以传入一个lambda表达式作为过滤逻辑。下面的例子是用lambda表达式过滤Java集合，将帮助理解。

List<String> strList = Arrays.asList("abc", "eqwr", "bcd", "qb" , "ehdc", "jk");
List<String> filtered = strList.stream().filter(x -> x.length()> 2).collect(Collectors.toList());
System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);

4.6、Predicate接口

Predicate是jdk8中的新增接口，共有5个方法。

and(Predicate<? super T> p)  negate()  or(Predicate<? super T> p)  test(T t)  xor(Predicate<? super T> p)

该接口除了test方法是抽象方法, 其余都是default方法, 该接口可接受一个 lambda表达式, 其实就是实现了test接口的一个匿名类

public static void main(String[] args) {
    List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");
    System.out.println("Language which starts with J :");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).startsWith("J"));

    System.out.println("Language which ends with a :");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).endsWith("a"));

    System.out.println("Print all languages :");
    filter(languages, (str) -> true);

    System.out.println("Print no language :");
    filter(languages, (str) -> false);

    System.out.println("Print language whose length greater than 4:");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).length() > 4);


    Predicate<String> startWithJ = (n) -> n.startsWith("J");
    Predicate<String> fourLength = (n) -> n.length() == 4;
    languages.stream().filter(startWithJ.and(fourLength)).forEach(System.out::println);
}

public static void filter(List<String> names, Predicate condition) {
    names.stream().filter(x -> condition.test(x)).forEach(x -> System.out.println(x + ""));
}

4.7、对列表的每个元素使用函数

List<String> strList = Arrays.asList("abc", "eqwr", "bcd", "qb" , "ehdc", "jk");
String collect = strList.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.printf("filtered list : %s %n",  collect);

4.8、使用distinct进行去重

List<Integer> numbers = Arrays.asList(9, 10, 3, 4, 7, 3, 4);
List<Integer> distinct = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.printf("Original List : %s,  Square Without duplicates : %s %n", numbers, distinct);

4.9、计算最值和平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的类中，有个非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s，描述流中元素的各种摘要数据。在本例中，我们用这个方法来计算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法来获得列表的所有元素的总和及平均值。

//获取数字的个数、最小值、最大值、总和以及平均值
List<Integer> primes = Arrays.asList(2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29);
IntSummaryStatistics stats = primes.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
System.out.println("Highest prime number in List : " + stats.getMax());
System.out.println("Lowest prime number in List : " + stats.getMin());
System.out.println("Sum of all prime numbers : " + stats.getSum());
System.out.println("Average of all prime numbers : " + stats.getAverage());