Java8新特性 - Lambda表达式

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简介

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），即没有函数名的函数。Lambda表达式可以表示闭包（注意和数学传统意义上的不同）。这是来自百度百科对lambda的介绍，实际上lambda就是简化了匿名函数的编写，只需一行代码就能代替繁杂的代码。
lambda主要是可以非常简洁的形式调用我们的匿名函数接口。

简单例子

首先声明一个接口，并且编写实现类实现这个接口

// UserService
public interface UserService {
    void add();
}
// UserServiceImpl
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Override
    public void add() {
        System.out.println("UserServiceImpl --- add");
    }
}

一般来说是通过new实现类从而拿到实现中的add方法，如果通过new接口类就需要使用匿名内部类的形式调用接口。IDEA会提示使用lambda表达式。

如下代码可以看一下对比。

public static void main(String[] args) {
    UserService userService = new UserServiceImpl();
    userService.add();

    UserService user = new UserService() {
        @Override
        public void add() {
            // 匿名内部接口业务逻辑
            System.out.println("匿名内部接口业务逻辑");
        }
    };

    // Lamdba表达式
    UserService user2 = () -> System.out.println("匿名内部接口业务逻辑");
    user2.add();
}

Lambda表达式的规范

Java中的Lambda表达式的规范，必须是为函数接口。

使用函数式接口

使用Lambda表达式依赖于函数式接口：
1、使用@FunctionalInterface注解来声明函数接口
2、在这个函数接口中只能有一个抽象方法
3、在函数接口中可以定义object类中的方法
4、可以有静态方法
*函数式接口(Functional Interface) 就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。
更多函数式接口可以查看菜鸟联盟：https://www.runoob.com/java/java8-functional-interfaces.html

函数式接口的定义

通过@FunctionalInterface注解声明接口类，在java中也有许多内置的函数接口，详情看菜鸟联盟。

@FunctionalInterface // 声明函数式接口
public interface UserService {
    void add();

    String toString(); // Object类中的方法

    static void hello() { // 静态方法
        System.out.println("hello");
    }
}

Lambda表达式的基础语法

表达式格式

(参数) -> {方法体}

格式说明

()：存放参数，留空就代表没有参数。函数接口的参数列表，不需要写类型，需要定义参数名称。
->：是新引入的语法格式，代表指向动作。
{}：方法体

无参方法调用

在接口类中声明一个无参的抽象方法，通过lambda表达式来完成调用。()不需要存放参数，最后将会返回一个实现类对象。在通过调用对象的get方法。

// 匿名内部接口业务逻辑
UserService user2 = () -> System.out.println("匿名内部接口业务逻辑");
user2.get();

更加简便的写法

((UserService)() -> System.out.println("匿名内部接口业务逻辑")).get();

含参数方法调用

在MathService定义一个含有参数的抽象方法，原本的方式通过匿名内部接口。可以通过使用lambda表达式更加简便，并且可以省去{}，也不需要return。

MathService math = new MathService() {
    @Override
    public Integer add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
};

MathService mathService = (a, b) -> a + b;

System.out.println(mathService.add(1, 1));

方法引入

规则

方法引入需要遵循规范：方法参数列表、返回类型与函数接口参数列表与返回类型必须
要保持一致。
方法引入的规则：
       静态方法引入： 类名::（静态）方法名称
       对象方法引入： 类名:: 实例方法名称
       实例方法引入：new对象 对象实例::方法引入
       构造函数引入：类名::new
方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有的java类或对象的方法或构造器。方法引用其实也离不开Lambda表达式，
与lambda联合使用 ，方法引用可以使语言的构造更加紧凑简洁，减少冗余代码。方法引用提供非常有用的语法，可以直接引用已有的java类或者对象中方法或者构造函数，
方法引用需要配合Lambda表达式语法一起使用减少代码的冗余性问题。

实例

构造器引用

通过构造器引用实例化对象，

public static void main(String[] args) {
    // 使用匿名内部类
    CarService carService = new CarService() {
        @Override
        public Car getCar() {
            return null;
        }
    };
    // 使用引用方法
    CarService car = Car::new;
    car.getCar();
}
public class Car {
    private String name;
    private String brand;

    public Car() {
    }
}
public interface CarService {
    Car getCar();
}

静态方法引入

UserService u = UserService::hello;
u.get();

在userservice中，有一个抽象get方法和一个静态方法

@FunctionalInterface
public interface UserService {
    void get();
    static void hello() {
        System.out.println("hello");
    }
}

运行后会输出hello

hello

Process finished with exit code 0

对象方法引入

这是一种更为方便的写法， 我记得在mybatis-plus使用自带条件查询的时候会用到这种方式，以下用简单例子来实现。java8中提供了public interface Function<T, R>的类，这个类也是使用@FunctionalInterface注解，可见也是函数式接口。
代码：

// 在car中声明一个方法
public class Car {
    public String Info() {
        return "保时捷 - 帕拉梅拉";
    }
}
// 函数式接口
@FunctionalInterface
public interface CarInFoService {
    String getCar(Car car);
}

测试采用了三种方式进行比较

public class LambdaTest4 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("**************匿名内部类**************");
        CarInFoService carInFoService = new CarInFoService() {
            @Override
            public String getCar(Car car) {
                return car.Info();
            }
        };
        System.out.println(carInFoService.getCar(new Car()));
        System.out.println("**************lambda**************");
        CarInFoService carInFoService2 = (car) -> car.Info();
        System.out.println(carInFoService2.getCar(new Car()));
        System.out.println("**************对象方法引入**************");
        CarInFoService carInFoService3 = Car::Info;
        System.out.println(carInFoService3.getCar(new Car()));

        // R apply(T t); T  apply方法传递的参数类型 ： R apply 方法返回的类型
        Function<String, Integer> function = String::length;
        System.out.println(function.apply("lyd_code"));
    }
}

结果

Lambda表达式遍历

通过foreach循环遍历，forEach实际上需要使用匿名内部类Consumer<? super E>。

代码如下

public class LambdaTest5 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("lyd");
        list.add("tom");
        list.add("jack");
        list.forEach(new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println("name: " + s);
            }
        });
        System.out.println("lambda表达式");
        /**
         * s：遍历链表所得到的元素字符串
         */
        list.forEach(s -> System.out.println("name: " + s));
    }
}

测试结果

Lambda排序

通过Comparator匿名内部类

public class LambdaTest6 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
        students.add(new Student("lyd", 99));
        students.add(new Student("lkj", 55));
        students.add(new Student("llm", 67));
        students.add(new Student("lss", 87));

//        students.sort(new Comparator<Student>() {
//            @Override
//            public int compare(Student o1, Student o2) {
//                return o1.getScore() - o2.getScore();
//            }
//        });

        students.sort((o1, o2) -> o1.getScore() - o2.getScore());

        students.forEach(student -> System.out.println("name: " + student.getName() + " score: " + student.getScore()));
    }
}

结果

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