Java Lambda 表达式学习笔记

Java Lambda 表达式是 Java 8 引入的一个新的功能，可以说是模拟函数式编程的一个语法糖，类似于 Javascript 中的闭包，但又有些不同，主要目的是提供一个函数化的语法来简化我们的编码。

Lambda 基本语法

Lambda 的基本结构为 (arguments) -> body，有如下几种情况：

参数类型可推导时，不需要指定类型，如 (a) -> System.out.println(a)
当只有一个参数且类型可推导时，不强制写 (), 如 a -> System.out.println(a)
参数指定类型时，必须有括号，如 (int a) -> System.out.println(a)
参数可以为空，如 () -> System.out.println(“hello”)
body 需要用 {} 包含语句，当只有一条语句时 {} 可省略

常见的写法如下：

Java Lambda 表达式学习笔记

函数式接口 FunctionalInterface

概念

Java Lambda 表达式以函数式接口为基础。什么是函数式接口（FunctionalInterface）？简单说来就是只有一个方法（函数）的接口，这类接口的目的是为了一个单一的操作，也就相当于一个单一的函数了。常见的接口如：Runnable, Comparator 都是函数式接口，并且都标注了注解 @FunctionalInterface 。

举例

以 Thread 为例说明很容易理解。Runnable 接口是我们线程编程时常用的一个接口，就包含一个方法 void run()，这个方法就是线程的运行逻辑。按照以前的语法，我们新建线程一般要用到 Runnable 的匿名类，如下：

Java Lambda 表达式学习笔记如果写多了，是不是很无聊，而基于 Lambda 的写法则变得简洁明了，如下：注意 Thread 的参数，Runnable 的匿名实现就通过一句就实现了出来，写成下面的更好理解

当然 Lambda 的目的不仅仅是写起来简洁，更高层次的目的等体会到了再总结。

再看一个比较器的例子，按照传统的写法，如下：

Java Lambda 表达式学习笔记 Lambda 表达式写法如下：

JDK中的函数式接口

为了现有的类库能够直接使用 Lambda 表达式，Java 8 以前存在一些接口已经被标注为函数式接口的：

java.lang.Runnable
java.util.Comparator
java.util.concurrent.Callable
java.io.FileFilter
java.security.PrivilegedAction
java.beans.PropertyChangeListener

Java 8 中更是新增加了一个包 java.util.function，带来了常用的函数式接口：

Function<T, R> - 函数：输入 T 输出 R
BiFunction<T, U, R> - 函数：输入 T 和 U 输出 R 对象
Predicate<T> - 断言/判断：输入 T 输出 boolean
BiPredicate<T, U> - 断言/判断：输入 T 和 U 输出 boolean
Supplier<T> - 生产者：无输入，输出 T
Consumer<T> - 消费者：输入 T，无输出
BiConsumer<T, U> - 消费者：输入 T 和 U 无输出
UnaryOperator<T> - 单元运算：输入 T 输出 T
BinaryOperator<T> - 二元运算：输入 T 和 T 输出 T

另外还对基本类型的处理增加了更加具体的函数是接口，包括：BooleanSupplier, DoubleBinaryOperator, DoubleConsumer, DoubleFunction<R>, DoublePredicate, DoubleSupplier, DoubleToIntFunction, DoubleToLongFunction, DoubleUnaryOperator, IntBinaryOperator, IntConsumer, IntFunction<R>, IntPredicate, IntSupplier, IntToDoubleFunction, IntToLongFunction, IntUnaryOperator, LongBinaryOperator, LongConsumer,LongFunction<R>, LongPredicate, LongSupplier, LongToDoubleFunction,LongToIntFunction, LongUnaryOperator, ToDoubleBiFunction<T, U>, ToDoubleFunction<T>,ToIntBiFunction<T, U>, ToIntFunction<T>, ToLongBiFunction<T, U>, ToLongFunction<T> 。结合上面的函数式接口，对这些基本类型的函数式接口通过类名就能一眼看出接口的作用。

创建函数式接口

有时候我们需要自己实现一个函数式接口，做法也很简单，首先你要保证此接口只能有一个函数操作，然后在接口类型上标注注解 @FunctionalInterface 即可。

类型推导

类型推导是 Lambda 表达式的基础，类型推导的过程就是 Lambda 表达式的编译过程。以下面的代码为例：

Java Lambda 表达式学习笔记

编译期间，我理解的类型推导的过程如下：

先确定目标类型 Function
Function 作为函数式接口，其方法签名为：Integer apply(String t)
检测 str -> Integer.parseInt(str) 是否与方法签名匹配（方法的参数类型、个数、顺序和返回值类型）
如果不匹配，则报编译错误

这里的目标类型是关键，通过目标类型获取方法签名，然后和 Lambda 表达式做出对比。

方法引用

方法引用(Method Reference)的基础同样是函数式接口，可以直接作为函数式接口的实现，与 Lambda 表达式有相同的作用，同样依赖于类型推导。方法引用可以看作是只调用一个方法的 Lambda 表达式的简化。

方法引用的语法为： Type::methodName 或者 instanceName::methodName , 构造函数对应的 methodName 为 new。

例如上面曾用到例子：

Java Lambda 表达式学习笔记对应的方法引用的写法为

根据方法的类型，方法引用主要分为一下几种类型，构造方法引用、静态方法引用、实例上实例方法引用、类型上实例方法引用等

构造方法引用

语法为： Type::new 。如下面的函数为了将字符串转为数组

方法引用写法

Java Lambda 表达式学习笔记 Lambda 写法传统写法

数组构造方法引用

语法为： Type[]::new 。如下面的函数为了构造一个指定长度的字符串数组

方法引用写法

Java Lambda 表达式学习笔记 方法引用写法传统写法

静态方法引用

语法为： Type::new 。如下面的函数同样为了将字符串转为数组

方法引用写法

Java Lambda 表达式学习笔记 Lambda 写法传统写法

实例上实例方法引用

语法为： instanceName::methodName 。如下面的判断函数用来判断给定的姓名是否在列表中存在

Java Lambda 表达式学习笔记

类型上实例方法引用

语法为： Type::methodName 。运行时引用是指上下文中的对象，如下面的函数来返回字符串的长度

Java Lambda 表达式学习笔记又比如下面的函数已指定的分隔符分割字符串为数组

Stream 对象

概念

什么是 Stream ? 这里的 Stream 不同于 io 中的 InputStream 和 OutputStream，Stream 位于包 java.util.stream 中，也是 java 8 新加入的，Stream 只的是一组支持串行并行聚合操作的元素，可以理解为集合或者迭代器的增强版。什么是聚合操作？简单举例来说常见的有平均值、最大值、最小值、总和、排序、过滤等。

Stream 的几个特征：