jdk8系列一、jdk8 Lamda表達式語法、接口的默認方法和靜態方法、supplier用法

一、簡介

毫無疑問，Java 8是Java自Java 5（發布於2004年）之后的最重要的版本。這個版本包含語言、編譯器、庫、工具和JVM等方面的十多個新特性。

在本文中我們將學習這些新特性，並用實際的例子說明在什么場景下適合使用。

包含Java開發者經常面對的幾類問題：

• 語言
• 編譯器
• 庫
• 工具
• 運行時（JVM）

二、Lambda表達式和函數式接口

　　Lambda表達式（也稱為閉包）是Java 8中最大和最令人期待的語言改變。它允許我們將函數當成參數傳遞給某個方法，或者把代碼本身當作數據處理：函數式開發者非常熟悉這些概念。

　　很多JVM平台上的語言（Groovy、Scala等）從誕生之日就支持Lambda表達式，但是Java開發者沒有選擇，只能使用匿名內部類代替Lambda表達式。

　　Lambda的設計耗費了很多時間和很大的社區力量，最終找到一種折中的實現方案，可以實現簡潔而緊湊的語言結構。

1、Lamda表達式語法

 

首先不看Lambda本身的寫法，可以發現，對於i值的訪問，在Lambda中已經不需要聲明i為final了。

 

其次，要明白一個重要的道理：Lambda要求實現的接口中只有一個方法，像上面的Runnable接口就只有一個run方法，如果一個接口中有多於一個方法，則不能寫成Lambda的形式。

最簡單的Lambda表達式可由逗號分隔的參數列表、->符號和語句塊組成，例如：

 

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );

在上面這個代碼中的參數e的類型是由編譯器推理得出的，你也可以顯式指定該參數的類型，例如：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( ( String e ) -> System.out.println( e ) );

2、Lamda表達式語句塊

如果Lambda表達式需要更復雜的語句塊，則可以使用花括號將該語句塊括起來，類似於Java中的函數體，例如：

    public static void main(String[] args) {
        String separator = ",";
        Arrays.asList("a","b","c").forEach((String e) -> {
            System.out.print(e + separator);
            System.out.println(e);
        });
    }

Lambda表達式可以引用類成員和局部變量（會將這些變量隱式得轉換成final的），例如下列兩個代碼塊的效果完全相同：

String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

和

final String separator = ",";
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( 
    ( String e ) -> System.out.print( e + separator ) );

3、處理返回值

Lambda表達式有返回值，返回值的類型也由編譯器推理得出。如果Lambda表達式中的語句塊只有一行，則可以不用使用return語句，下列兩個代碼片段效果相同：

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> e1.compareTo( e2 ) );

和

Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort( ( e1, e2 ) -> {
    int result = e1.compareTo( e2 );
    return result;
} );

4、函數接口

　　Lambda的設計者們為了讓現有的功能與Lambda表達式良好兼容，考慮了很多方法，於是產生了函數接口這個概念。函數接口指的是只有一個函數的接口，這樣的接口可以隱式轉換為Lambda表達式。java.lang.Runnable和java.util.concurrent.Callable是函數式接口的最佳例子。在實踐中，函數式接口非常脆弱：只要某個開發者在該接口中添加一個函數，則該接口就不再是函數式接口進而導致編譯失敗。為了克服這種代碼層面的脆弱性，並顯式說明某個接口是函數式接口，Java 8 提供了一個特殊的注解@FunctionalInterface（Java 庫中的所有相關接口都已經帶有這個注解了），舉個簡單的函數式接口的定義：

@FunctionalInterface
public interface Functional {
    void method();
}

不過有一點需要注意，默認方法和靜態方法不會破壞函數式接口的定義，因此如下的代碼是合法的。

@FunctionalInterface
public interface FunctionalDefaultMethods {
    void method();

    default void defaultMethod() {            
    }        
}

更多可以參考官方文檔。

三、接口的默認方法和靜態方法

1、允許接口有默認實現

　　Java 8使用兩個新概念擴展了接口的含義：默認方法和靜態方法。默認方法使得接口有點類似traits，不過要實現的目標不一樣。默認方法使得開發者可以在 不破壞二進制兼容性的前提下，往現存接口中添加新的方法，即不強制那些實現了該接口的類也同時實現這個新加的方法。

　　默認方法和抽象方法之間的區別在於抽象方法需要實現，而默認方法不需要。接口提供的默認方法會被接口的實現類繼承或者覆寫，例子代碼如下：

public interface Animal {

    default String getName(){
        return "animal";
    }
}

 private static class DefaultableImpl implements Defaulable {
}

private static class OverridableImpl implements Defaulable {
    @Override
    public String notRequired() {
        return "Overridden implementation";
    }
}

2、接口靜態方法

　　Dog接口使用關鍵字Animal定義了一個默認方法getName()。Cat類實現了這個接口，同時默認繼承了這個接口中的默認方法；Dog類也實現了這個接口，但覆寫了該接口的默認方法，並提供了一個不同的實現。

Java 8帶來的另一個有趣的特性是在接口中可以定義靜態方法，例子代碼如下：

private interface AnimalFactory {
    // Interfaces now allow static methods
    static Animal create( Supplier<Animal> supplier ) {
        return supplier.get();
    }
}

下面的代碼片段整合了默認方法和靜態方法的使用場景：

Animal dog = AnimalFactory.create(Dog::new);
Animal cat = AnimalFactory.create(Cat::new);
System.out.println(dog.getName());
System.out.println(cat.getName());

這段代碼的輸出結果如下：

dog
animal

　　由於JVM上的默認方法的實現在字節碼層面提供了支持，因此效率非常高。默認方法允許在不打破現有繼承體系的基礎上改進接口。該特性在官方庫中的應用是：給java.util.Collection接口添加新方法，如stream()、parallelStream()、forEach()和removeIf()等等。

　　盡管默認方法有這么多好處，但在實際開發中應該謹慎使用：在復雜的繼承體系中，默認方法可能引起歧義和編譯錯誤。如果你想了解更多細節，可以參考官方文檔。

四、supplier用法

supplier也是是用來創建對象的，但是不同於傳統的創建對象語法：new，看下面代碼：

public class TestSupplier {
    private int age;
    
    TestSupplier(){
        System.out.println(age);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //創建Supplier容器，聲明為TestSupplier類型，此時並不會調用對象的構造方法，即不會創建對象
        Supplier<TestSupplier> sup= TestSupplier::new;
        System.out.println("--------");
        //調用get()方法，此時會調用對象的構造方法，即獲得到真正對象
        sup.get();
        //每次get都會調用構造方法，即獲取的對象不同
        sup.get();
    }
}