【JDK8特性】lambda表達式詳解

一、Lambda簡介

　　Lambda 表達式是 JDK8 的一個新特性，可以取代大部分的匿名內部類，寫出更優雅的 Java 代碼，尤其在集合的遍歷和其他集合操作中，可以極大地優化代碼結構。

　　JDK 也提供了大量的內置函數式接口供我們使用，使得 Lambda 表達式的運用更加方便、高效。

二、對接口的要求

　　雖然使用 Lambda 表達式可以對某些接口進行簡單的實現，但並不是所有的接口都可以使用 Lambda 表達式來實現。Lambda 規定接口中只能有一個需要被實現的方法，不是規定接口中只能有一個方法

jdk 8 中有另一個新特性：default， 被 default 修飾的方法會有默認實現，不是必須被實現的方法，所以不影響 Lambda 表達式的使用。

三、@FunctionalInterface

　　修飾函數式接口的，要求接口中的抽象方法只有一個。 這個注解往往會和 lambda 表達式一起出現。

　　用lambda表達式代替匿名類的關鍵在於，匿名類實現的接口使用了java.lang.FunctionalInterface注解，且只有一個待實現的抽象接口方法", 這里的接口便是函數式接口。函數式接口(Functional Interface)是java8新增的特性，它是一個 有且僅有一個抽象方法，但是可以有多個非抽象方法的接口。函數式接口可以被隱式轉換為lambda表達式。JDK1.8新增加的函數式接口有 java.util.function包下的接口。

　　可以總結出，java8中用lambda表達式代替匿名內部類，本質上是將接口定義為函數式接口，並將函數式接口隱式轉換為lambda表達式、

四、Lambda 匿名類示例

　　我們首先來看看Java8之前經常使用的Runnable接口匿名類為示例，演示如何用lambda表達式來代替匿名類的寫法：

new Thread(new Runnable(){
    @Override
    public void run()
    {
         System.out.println("No use lambda.");
    }
}).start();

　　現在使用lambda表達式寫法就縮減為：

new Thread(() -> System.out.println("Use lambda")).start();

　　用lambda表達式代替匿名類的關鍵在於，匿名類實現的接口使用了java.lang.FunctionalInterface注解，且只有一個待實現的抽象接口方法，如Runnable接口：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

五、Lambda 基礎語法

　　我們這里給出六個接口，接口分別定義了六中不同的方法。如下：

/**無參無返回值*/
@FunctionalInterface
public interface NoReturnNoParam {
    void method();
}

/**一個參數無返回*/
@FunctionalInterface
public interface NoReturnOneParam {
    void method(int a);
}

/**多參數無返回*/
@FunctionalInterface
public interface NoReturnMultiParam {
    void method(int a, int b);
}

/*** 無參有返回*/
@FunctionalInterface
public interface ReturnNoParam {
    int method();
}

/**一個參數有返回值*/
@FunctionalInterface
public interface ReturnOneParam {
    int method(int a);
}

/**多個參數有返回值*/
@FunctionalInterface
public interface ReturnMultiParam {
    int method(int a, int b);
}

 　　lambda 表達式的語法形式為 () -> {}，其中 () 用來描述參數列表，{} 用來描述方法體，-> 為 lambda運算符 ，讀作(goes to)。

　　經過lambda表達式優化后，如下：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {

        //無參無返回
        NoReturnNoParam noReturnNoParam = () -> {
            System.out.println("NoReturnNoParam");
        };
        noReturnNoParam.method();

        //一個參數無返回
        NoReturnOneParam noReturnOneParam = (int a) -> {
            System.out.println("NoReturnOneParam param:" + a);
        };
        noReturnOneParam.method(6);

        //多個參數無返回
        NoReturnMultiParam noReturnMultiParam = (int a, int b) -> {
            System.out.println("NoReturnMultiParam param:" + "{" + a +"," + + b +"}");
        };
        noReturnMultiParam.method(6, 8);

        //無參有返回值
        ReturnNoParam returnNoParam = () -> {
            System.out.print("ReturnNoParam");
            return 1;
        };

        int res = returnNoParam.method();
        System.out.println("return:" + res);

        //一個參數有返回值
        ReturnOneParam returnOneParam = (int a) -> {
            System.out.println("ReturnOneParam param:" + a);
            return 1;
        };

        int res2 = returnOneParam.method(6);
        System.out.println("return:" + res2);

        //多個參數有返回值
        ReturnMultiParam returnMultiParam = (int a, int b) -> {
            System.out.println("ReturnMultiParam param:" + "{" + a + "," + b +"}");
            return 1;
        };

        int res3 = returnMultiParam.method(6, 8);
        System.out.println("return:" + res3);
    }
}

　　我們可以通過觀察以下代碼來完成代碼的進一步簡化，寫出更加優雅的代碼。

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

        //1.簡化參數類型，可以不寫參數類型，但是必須所有參數都不寫
        NoReturnMultiParam lamdba1 = (a, b) -> {
            System.out.println("簡化參數類型");
        };
        lamdba1.method(1, 2);

        //2.簡化參數小括號，如果只有一個參數則可以省略參數小括號
        NoReturnOneParam lambda2 = a -> {
            System.out.println("簡化參數小括號");
        };
        lambda2.method(1);

        //3.簡化方法體大括號，如果方法條只有一條語句，則可以勝率方法體大括號
        NoReturnNoParam lambda3 = () -> System.out.println("簡化方法體大括號");
        lambda3.method();

        //4.如果方法體只有一條語句，並且是 return 語句，則可以省略方法體大括號
        ReturnOneParam lambda4 = a -> a+3;
        System.out.println(lambda4.method(5));

        ReturnMultiParam lambda5 = (a, b) -> a+b;
        System.out.println(lambda5.method(1, 1));
    }
}

六、Lambda 表達式常用示例

• lambda 表達式引用方法

　　有時候我們不是必須要自己重寫某個匿名內部類的方法，我們可以可以利用 lambda表達式的接口快速指向一個已經被實現的方法。

　　語法：方法歸屬者::方法名 (靜態方法的歸屬者為類名，普通方法歸屬者為對象)。

public class Exe1 {
    public static void main(String[] args) {
        ReturnOneParam lambda1 = a -> doubleNum(a);
        System.out.println(lambda1.method(3));

        //lambda2 引用了已經實現的 doubleNum 方法
        ReturnOneParam lambda2 = Exe1::doubleNum;
        System.out.println(lambda2.method(3));

        Exe1 exe = new Exe1();

        //lambda4 引用了已經實現的 addTwo 方法
        ReturnOneParam lambda4 = exe::addTwo;
        System.out.println(lambda4.method(2));
    }

    /**
     * 要求
     * 1.參數數量和類型要與接口中定義的一致
     * 2.返回值類型要與接口中定義的一致 */
    public static int doubleNum(int a) {
        return a * 2;
    }

    public int addTwo(int a) {
        return a + 2;
    }
}

• 構造方法的引用

　　一般我們需要聲明接口，該接口作為對象的生成器，通過 類名::new 的方式來實例化對象，然后調用方法返回對象。

interface ItemCreatorBlankConstruct {
    Item getItem();
}
interface ItemCreatorParamContruct {
    Item getItem(int id, String name, double price);
}

public class Exe2 {
    public static void main(String[] args) {
        ItemCreatorBlankConstruct creator = () -> new Item();
        Item item = creator.getItem();

        ItemCreatorBlankConstruct creator2 = Item::new;
        Item item2 = creator2.getItem();

        ItemCreatorParamContruct creator3 = Item::new;
        Item item3 = creator3.getItem(112, "鼠標", 135.99);
    }
}

• lambda 表達式創建線程

　　我們以往都是通過創建 Thread 對象，然后通過匿名內部類重寫 run() 方法，一提到匿名內部類我們就應該想到可以使用 lambda 表達式來簡化線程的創建過程。

new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println(2 + ":" + i);
    }
})t.start();

• 遍歷集合

　　我們可以調用集合的 public void forEach(Consumer<? super E> action) 方法，通過 lambda 表達式的方式遍歷集合中的元素。以下是 Consumer 接口的方法以及遍歷集合的操作。Consumer 接口是 jdk 為我們提供的一個函數式接口。

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);
}

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, 1,2,3,4,5);

//lambda表達式 方法引用
list.forEach(System.out::println);

list.forEach(element -> {
    if (element % 2 == 0) {
        System.out.println(element);
    }
});

• 刪除集合中的某個元素

　　我們通過public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)方法來刪除集合中的某個元素，Predicate 也是 jdk 為我們提供的一個函數式接口，可以簡化程序的編寫。

ArrayList<Item> items = new ArrayList<>();
items.add(new Item(11, "小牙刷", 12.05 ));
items.add(new Item(5, "日本馬桶蓋", 999.05 ));
items.add(new Item(7, "格力空調", 888.88 ));
items.add(new Item(17, "肥皂", 2.00 ));
items.add(new Item(9, "冰箱", 4200.00 ));

items.removeIf(ele -> ele.getId() == 7);

//通過 foreach 遍歷，查看是否已經刪除
items.forEach(System.out::println);

• 集合內元素的排序

　　在以前我們若要為集合內的元素排序，就必須調用 sort 方法，傳入比較器匿名內部類重寫 compare 方法，我們現在可以使用 lambda 表達式來簡化代碼。

ArrayList<Item> list = new ArrayList<>();
list.add(new Item(13, "背心", 7.80));
list.add(new Item(11, "半袖", 37.80));
list.add(new Item(14, "風衣", 139.80));
list.add(new Item(12, "秋褲", 55.33));

/*
list.sort(new Comparator<Item>() {
    @Override
    public int compare(Item o1, Item o2) {
        return o1.getId()  - o2.getId();
    }
});*/

list.sort((o1, o2) -> o1.getId() - o2.getId());
System.out.println(list);

七、Lambda 表達式中的閉包問題

　　這個問題我們在匿名內部類中也會存在，如果我們把注釋放開會報錯，告訴我 num 值是 final 不能被改變。這里我們雖然沒有標識 num 類型為 final，但是在編譯期間虛擬機會幫我們加上 final 修飾關鍵字。

import java.util.function.Consumer;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        int num = 10;

        Consumer<String> consumer = ele -> {
            System.out.println(num);
        };

        //num = num + 2;
        consumer.accept("hello");
    }
}

　　此篇文章借鑒自：https://www.cnblogs.com/haixiang/p/11029639.html