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java8新特性-lambda表达式入门学习心得

2023-03-13 11:07

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定义

jdk8发布新特性中，lambda是一大亮点之一。lambda表达式能够简化我们对数据的操作，减少代码量，大大提升我们的开发效率。

Lambda 表达式”(lambda expression)是一个匿名函数，Lambda表达式基于数学中的λ演算得名，直接对应于其中的lambda抽象(lambda abstraction)，是一个匿名函数，即没有函数名的函数。

Lambda表达式可以表示闭包。如果你之前了解scala和js函数式编程，将会更加快速上手和学习java8的lambda新特性。

lambda表达式的语法

Lambda表达式在Java8中引入了一个新的语法操作符号，即：->,它将Lambda表达式分为两部分。

左侧

Lambda表达式左侧为入参参数。

右侧

Lambada表示式的右侧表示执行的功能。

总结就是：

(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

以下是Lambda表达式几种语法格式：

1.无参，无返回值,典型的一个例子是Runnable匿名内部类的使用。

// java 8之前的写法
Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >---Lambda");
    }
};
// 使用lambda的写法
Runnable r = () -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >---Lambda");

2.一个参数的使用

// java 8 之前的写法
Consumer<String> consumer = new Consumer<String>() {
     @Override
    public void accept(String s) {
         System.out.println(s);
       }
    };
 // Lambda表达式的写法
Consumer<String> consumer = (par)->System.out.println(par);
consumer.accept("xixi");
一个参数的小括号可以省略，简化如下：
Consumer<String> consumer = par->System.out.println(par);

3.两个参数的使用

// java 8之前的写法
Comparator<Integer> comparator = new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
       return o1.compareTo(o2);
     }
 };
 // 使用Lambda表达式的方法 ，当只有一条语句的时候，大括号和return都可以省略
  Comparator<Integer> comparator=(x,y) -> x.compareTo(y);

观察上面的代码后，我们发现使用Lambda表达式，在Lambda表达式中并没有指定入参的参数类型。这个编译和运行没有报错，这个是怎么判断出来的呢？

很简单是类型推断的作用，java8中有个很大的变化，就是类型推断，简单来说javac在编译代码时候，会根据程序的上下文来推断出Lambda表达式参数类型。

例如上文中的下面这个代码：

Comparator<Integer> comparator=(x,y) -> x.compareTo(y);

这里在编译的时候，在执行x.compareTo(y)的时候根据类型推断，因为这个接口定义数据的泛型是Intger，所以根据类型推断会自动调用Integer.compareTo方法。

为理解lambda表达式的作用，以及简化我们开发。这儿将会举个小小的例子。

需求

王小明所在的公司，每一个月都会进行薪资财务报表，王小明每一个月都会自己对员工们的薪资做统计，以了解公司财务支出和订单提成等需求。常常有做订单提成排名和总工资排名的这样的一个需求。

我们将定义以下类，来完成王小明的统计需求。

基本员工类

package com.codegeek.lambda;
import lombok.*;

@Setter
@Getter
@NoArgsConstructor
@ToString
public class Employee {
    
    private String name;
    
    private int age;
    
    private double basicSalary;

    
    private double dealTotalPrice;

    public Employee(String name, int age, double basicSalary,double dealTotalPrice) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.basicSalary = basicSalary;
        this.dealTotalPrice = dealTotalPrice;
    }

    
    public Double getTotalSalary() {
        return this.basicSalary + this.dealTotalPrice * 0.04;
    }
}

现在假设在A部门有，青龙，白虎，朱雀，玄武四个部门人员。下面是他们上个月基本薪资的情况。

Employee qingLong = new Employee("青龙", 25, 5500, 7500);
Employee baiHu = new Employee("白虎", 27, 5000, 9000);
Employee zhuQue = new Employee("朱雀", 22, 3800, 4500);
Employee xuanWu = new Employee("玄武", 24, 3300, 3300);
List<Employee> employees = Arrays.asList(qingLong, baiHu, zhuQue, xuanWu);

现在有个统计的需求是，按员工年龄从小到大排列，并获取员工姓名列表。让我们分别使用Lambda表达式和java8之前的做法。

java8之前通常的做法

// 员工列表先进行排序
employees.sort(new Comparator<Employee>() {
  @Override
  public int compare(Employee o1, Employee o2) {
     Integer age1 = o1.getAge();
     Integer age2 = o2.getAge();
     return age1.compareTo(age2);
 }
});
// 遍历排序后的列表并输出员工姓名
  for (Employee employee : employees) {
    System.out.println(employee.getName());
 }

使用Lambda的做法

employees.stream().sorted((o1, o2) -> o1.getAge().compareTo(o2.getAge()))
.forEach(o -> System.out.println(o.getName()));

看到这里我们一定知道Lambda表达式使用的方便，确实减少了很多代码的使用。

函数式接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。

使用Lambda表达式创建该对象接口的对象，如果Lambda抛出一个受检异常，通常需要在目标接口使用@FunctionalInterface注解，来声明标记了该注解的接口是一个函数式接口。

例如：

Consumer<String> consumer = par->System.out.println(par);

就是一个典型的消费型函数式接口。

注意观察该接口的源代码，只包含一个抽象的方法的接口是函数式接口，下面andThen是一个默认方法，并不属于抽象方法。不要被迷惑了。

内建函数式的接口

jdk8中默认定义了很多函数式接口，主要使用的有下面四个。

函数式接口	参数类型	返回类型	使用说明
Consumer<T> 消费型接口	T	void	对类型T的数据进行操作，抽象方法 void accept(T t)
Supplier 供给型接口	无	T	返回类型T的对象，抽象方法 T get()；
Function<T,R> 函数型接口	T	R	对类型T对象进行操作，返回类型R的对象，抽象方法R apply(T t)
Predicate<T> 断言型接口	T	bolean	对类型T对象进行操作，返回类型boolean，抽象方法boolean test(T t)

四大函数式接口的使用

public class FourFunctionsTest {

    // 消费式接口
    @Test
    public void testConsumer() {
        Consumer<Integer> consumer = x -> System.out.println(x);
        consumer.accept(1);
    }

    // 供给式接口
    @Test
    public void testSupplier() {
        Supplier<String> supplier = () -> {
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            return sb.append("我").append(520).append("you").toString();
        };
        System.out.println(supplier.get());
    }

    // 断言式接口
    @Test
    public void testPredicate() {
        Predicate<Long> predicate = x -> x == 1L;
        System.out.println(predicate.test(2L));
    }

    // 函数式接口
    @Test
    public void testFunction() {
        Function<Integer, Boolean> function = x -> x > 3;
        System.out.println(function.apply(4));
    }
}

自定义函数式接口

上面我们举例A部门的四个员工，找出工资大于5000的员工。

// 使用策略式接口
@FunctionalInterface // 函数式接口（检查）只能有一个抽象方法
public interface MyFilter<T> {
    
    boolean getWant(T t);
}
    
public List<Employee> needEmployee(List<Employee> employeeList, MyFilter<Employee> filter) {
   List<Employee> employees = new ArrayList<>();
     for (Employee employee : employeeList) {
        if (filter.getWant(employee)) {
            employees.add(employee);
        }
     }
      return employees;
 }
// 匿名内部类
List<Employee> employees1 = needEmployee(employees, new MyFilter<Employee>() {
  @Override
  public boolean getWant(Employee employee) {
      return employee.getTotalSalary() >= 5000;
   }
});
// 使用策略者设计模式Lambda简化
needEmployee(employees, employee -> mployee.getTotalSalary() >= 5000);

看了上面代码，如果还想简化怎么做呢？这里可以使用java 8的Stream API可以大大简化以上繁多的代码。

employees.stream().filter(e -> e.getTotalSalary() > 5000d).map(Employee::getName).forEach(System.out::println);

看到这儿，可能刚刚入门的同学会懵逼，因为上面用了Stream相关的API以及(Employee::getName)中::表示什么含义呢？别着急，慢慢往下看。

方法引用

使用操作符::将方法名和对象或者类的名字分隔开，组合有以下三种。

对象::实例方法名
类::静态方法
类::实例方法

常见的x-> System.out.println() 等同于System.out::println。

注意:

Lambda 体中调用方法的参数列表与返回值类型，要与函数式接口抽象方法的该函数列表和返回值类型保持一致。
若Lambda参数列表中的第一个参数是实例方法的调用者，而第二个参数是实例方法的参数时。可以使用 ClassName :: method

说起来比较抽象，请看下面的例子。

// 对象::实例方法
    @Test
    public void testConsumer() {
        Employee emp = new Employee();
        // 函数式接口Supplier是空参，返回是Integer类型的接口，
        // 而对应emp的实例方法getAge()刚刚好是空参且返回Integer类型的数据，符合上面注意事项1的要求
        Supplier<Integer> supplier = () -> emp.getAge();
        Supplier<Double> sup2 = emp::getSalary;
        System.out.println(supplier.get());
    }

    // 类::方法名
    @Test
    public void testSupplier() {
        Comparator<String> comparator = (x, y) -> x.compareTo(y);
        // 要求参数第一个值作为方法体的调用者，第二个参数值作为方法体的被调用者（参数）符合注意事项2的要求
        Comparator<String> compString = String::compareTo;
        System.out.println(comparator.compare("2", "3"));
        
        Comparator<Integer> com = Integer::compare;
        System.out.println(com.compare(1, 2));

        BiPredicate<String, String> predicate = String::equals;
        System.out.println(predicate.test("we", "eq"));
    }

构造器引用

这儿以函数式接口为例：可以将返回的参数R，使用构造器的构造方法。

// 当Employee有下面的构造时候
    public Employee(int age) {
        this.age = age;
    }

可构造以下这样的一个函数式接口。

Function<Integer,Employee> fun = i -> new Employee(i)
System.out.println(fun.apply(13));

// 使用构造器引用简化后：
Function<Integer,Employee> fun = Employee::new
System.out.println(fun.apply(15));

到此Lambda简单入门结束，下一篇将介绍java8新特性之Stream相关API。