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。
什么是lambda?
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:
1 2 3 4 5 6 | Runnable r = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println( "do something." ); } } |
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。 当我们有多个不同的任务时,需要重复编写如上代码。
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?
1 | Runnable r = () -> System.out.println( "do something." ); |
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。
基础语法
在lambda中我们遵循如下的表达式来编写:
1 | expression = (variable) -> action |
- variable: 这是一个变量,一个占位符。像x,y,z,可以是多个变量;
- action: 这里我称它为action, 这是我们实现的代码逻辑部分,它可以是一行代码也可以是一个代码片段。
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:
1 | int sum = (x, y) -> x + y; |
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
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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | @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(); } |
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。
尝试函数式接口
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。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | 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); } } |
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
1 2 3 4 5 6 | 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" )) ; } |
供给型接口示例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 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); } |
函数型接口示例
转换字符串为Integer
1 2 3 4 5 6 | 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)); } |
断言型接口示例
筛选出只有2个字的水果
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | 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); } |
默认方法
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
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | 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); } } |
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。
1 2 3 | List<Integer> list = Arrays.asList( 2 , 7 , 3 , 1 , 8 , 6 , 4 ); list.sort(Comparator.naturalOrder()); System.out.println(list); |
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。
原文地址:http://biezhi.me/2017/07/17/keep-up-with-java8-lambda.html