Java8之lambda表达式

简述

Java8发布了很多的新特性，其中lambda表达式是一个重要的部分
（虽然Java11已经发布了 ⊙▽⊙）

1、先来看一个新建线程的例子

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(666);
            }
        });

在Thread的构造函数中传入Runnable实例，由于Runnable是一个接口，所以需要实现其中的抽象方法run

2、改为lambda表达式后

Thread t1 = new Thread(() -> System.out.println(666));

嘿嘿嘿，是不是异常简洁呢？
通过感性的对比，我们大致可以发现，()代表run方法名， 箭头和后面的语句表示定义整个方法体。这里我们会有疑问，转换为简洁的lambda表达式需要什么约束呢？下面我们开始介绍！

函数式接口

  • 只有函数式接口，才可以转换为lambda表达式，什么是函数式接口呢？
  • 有且只有一个抽象方法的接口被成为函数式接口！
  • 函数式接口可以显式的被@FunctionalInterface所表示，当被标识的接口不满足规定时，编译器会提示报错

Runnable接口就是一个函数式接口

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

转换方式

1、当函数式接口内的唯一抽象方法没有参数时，可以使用如下方式

//如果方法体内只有一条语句
//无返回值
() -> System.out.println("test");
//有返回值，不需要显示的return
() -> new Student();

//如果有多条语句，需要用{}包围
//无返回值
() -> {
    int a = 1;
    int b = 2;
    System.out.println(a * b);
};
//有返回值
() -> {
    int a = 1;
    int b = 2;
    return a * b;
};

2、当函数式接口内的唯一抽象方法含有参数时，写法与上面基本相同，只是需要把对应参数写到()里面

//不需要指明参数类型，会根据实际方法中的类型自动推测
//只有一个参数可以省略括号
(arg1, arg2, arg3) -> System.out.println(arg1 * arg2 * arg3);

3、举个例子

//自定义一个函数式接口
@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void method(int a, int b);
}

    //使用lambda表达式
    public static void main(String[] args) {
        MyInterface myInterface = (a, b) -> System.out.println(a + b);
        myInterface.method(1, 2);//3
    }

意义

首先毋庸置疑，lambda表达式十分简洁。
其次，在传统的java面向对象编程中，我们在方法内只可以传递值或对象引用，无法传递方法。
当我们想要在方法中传递方法，或者说是传递行为的时候，如Java Swing或者Android开发中，经常需要我们实现监听接口中的方法，这就是一种行为的传递。

private Handler handler = new Handler() {
        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
             //代码省略
        }
 };

这种行为的传递需要依赖接口实现类实例，但是我们只关心方法内部的逻辑实现，所以使用lambda表达式可以实现这一目标

private Handler handler = msg -> {
    //代码省略
};
//但实际上lambda并没有脱离接口，仍然依附于接口实现类实例

Java8内置的函数式接口

Java8提供了一个java.util.function包，包含了很多函数式接口，我们来介绍最为基本的4个（为了节省篇幅，去掉了源码中的注释）

Function接口
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

    R apply(T t);

    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    static <T> Function<T, T> identity() {
        return t -> t;
    }
}

Function接口的唯一抽象方法是apply，作用是接收一个指定类型的参数，返回一个指定类型的结果

import java.util.function.Function;
public class FunctionTest {
    public static void main(String[] args) {
        FunctionTest ft = new FunctionTest();
        //使用lambda表达式实现apply方法，返回入参+10。形式上如同传递了一个方法作为参数
        int res = ft.compute(1, v -> v + 10);
        System.out.println(res);//11
    }

    public int compute(int a, Function<Integer, Integer> function){
        //使用者在使用本方法时，需要去编写自己的apply，
        //传递的funtion是一个行为方法，而不是一个值
        return function.apply(a);
    }

默认方法compose作用是传入参数后，首先执行compose方法内的Function的apply方法，然后将其返回值作为本Function方法的入参，调用apply后得到最后返回值

import java.util.function.Function;
public class FunctionTest {
    public static void main(String[] args) {
        FunctionTest ft = new FunctionTest();
        //调用compose
        //先+8，然后将得到的值*3
        System.out.println(ft.compute(2, v -> v * 3, v -> v + 8));//30
    }
    public int compute(int a, Function<Integer, Integer> function1, Function<Integer, Integer> function2){
        //将function2先接收入参a，调用apply后，将返回值作为新的入参，传入function1，调用apply返回最后结果
        return function1.compose(function2).apply(a);
    }

默认方法andThen与compose正好相反，先执行本Function的apply，然后将结果作为andThen方法参数内的Function的入参，调用apply后返回最后结果

import java.util.function.Function;
public class FunctionTest {
    public static void main(String[] args) {
        FunctionTest ft = new FunctionTest();
        //调用andThen
        //先*3，然后将得到的值+8
        System.out.println(ft.compute(2, v -> v * 3, v -> v + 8));//14
    }
    public int compute(int a, Function<Integer, Integer> function1, Function<Integer, Integer> function2){
        //将function2先接收入参a，调用apply后，将返回值作为新的入参，传入function1，调用apply返回最后结果
        return function1.andThen(function2).apply(a);
    }

静态方法identity的作用是传入啥返回啥，这里就不写例子了

Consumer接口
package java.util.function;

import java.util.Objects;
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

    void accept(T t);

    default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }
}

Consumer接口中accept方法的作用是接收指定参数类型，无返回值，重点在于内部消费

Consumer<String> consumer = s -> System.out.println("hello " + s);
consumer.accept("mike");// hello mike

默认方法andThen作用是连续消费，从本Consumer开始，从外到内，针对同一入参。

Consumer<String> consumer = s -> System.out.println("hello " + s);
Consumer<String> consumer2 = s -> System.out.println("nice to meet you " + s);
consumer.andThen(consumer2).accept("mike");
//hello mike
//nice to meet you mike
Predicate接口
package java.util.function;

import java.util.Objects;
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

    boolean test(T t);

    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }

    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }

    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }
}

Predicate中的test方法，传入指定类型参数，返回布尔类型的结果，用于判断，断言

//判断一个数是否是偶数
Predicate<Integer> predicate = b -> n % 2 == 0;
System.out.println(predicate.test(3));
//false

默认方法and顾名思义，将本Predicate和and参数中的Predicate对同一入参进行test的结果进行【与】操作。
negate方法对test的结果进行【非】操作
or方法对两个Predicate的test结果进行【或】操作

静态方法isEqual将其入参与test方法的入参进行equals比较

System.out.println(Predicate.isEqual(1).test(1));//true
Supplier接口
package java.util.function;
@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

Supplier意为供应，只有一个方法get，不接收任何参数，只返回指定类型结果

Supplier<String> sup = () -> "hello world";
System.out.println(sup.get());
总结

以上就是function包中最为基础的四个函数式接口，不管是接口名称还是方法名称，都是见名知意，十分形象。
当然funtion包下还有很多其他接口，但基本都与这四个接口有关。如BiFunction是接收两个参数，DoubleConsumer是强制接收double类型的参数，更多函数式接口点进去源码一看注释便知道如何使用！

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