Lambda表达式

需求分析

创建一个新的线程，指定线程要执行的任务

public static void main(String[] args) {
  // 开启一个新的线程
  new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
      System.out.println("新线程中执行的代码 :"+Thread.currentThread().getName());
    }
  }).start();
  System.out.println("主线程中的代码：" + Thread.currentThread().getName());
}

其实本质就是需要一个Rannbale接口作为参数，其中的抽象方法run方法是用来指定线程任务内容的核心，但实际上，对于这个方法，其实只需要关注run方法体即可，其余的都不需要担心。

Lambda初体验

new Thread(() -> { System.out.println("新线程Lambda表达式..."+Thread.currentThread().getName()); })
.start();

可以清晰的看出，lambda简化了匿名内部类的使用，语法更加简单

Lambda语法规则

Lambda省去了面向对象的条条框框，Lambda的标准格式由3个部分组成：

(参数类型 参数名称) -> {
  代码体;
}

格式说明：

(参数类型参数名称):参数列表
{代码体;} :方法体
-> : 箭头，分割参数列表和方法体

@FunctionalInterface注解

lambda简化了匿名内部类的基本操作，本质上是有限制的，那就是对应的匿名内部类中只能声明一个抽象方法

故使用@FunctionalInterface去声明接口

@FunctionalInterface
public interface UserService {
  void show();
}

Lambda表达式的省略写法

在lambda表达式的标准写法基础上，可以使用省略写法的规则为：

小括号内的参数类型可以省略
如果小括号内有且仅有一个参数，则小括号可以省略
如果大括号内有且仅有一个语句，可以同时省略大括号，return 关键字及语句分号。

public static void main(String[] args) {
  goStudent((String name,Integer age)->{
    return name+age+" 6666 ...";
  });
  // 省略写法
  goStudent((name,age)-> name+age+" 6666 ...");
  System.out.println("------");
  goOrder((String name)->{
    System.out.println("--->" + name);
    return 666;
  });
  // 省略写法
  goOrder(name -> {
    System.out.println("--->" + name);
  return 666;
  });
  goOrder(name -> 666);
}
public static void goStudent(StudentService studentService){
  studentService.show("张三",22);
}
public static void goOrder(OrderService orderService){
  orderService.show("李四");
}

Lambda表达式的使用前提

Lambda表达式的语法是非常简洁的，但是Lambda表达式不是随便使用的，使用时有几个条件要特别注

意

方法的参数或局部变量类型必须为接口才能使用Lambda
接口中有且仅有一个抽象方法(@FunctionalInterface)

Lambda和匿名内部类的对比

所需类型不一样

匿名内部类的类型可以是类，抽象类，接口

Lambda表达式需要的类型必须是接口

抽象方法的数量不一样

匿名内部类所需的接口中的抽象方法的数量是随意的

Lambda表达式所需的接口中只能有一个抽象方法

接口新增方法

针对JDK8来讲，在这之前接口中只有静态常量和抽象方法

在jdk8之后，接口中可以有默认方法和静态方法

默认方法

在JDK8以前接口中只能有抽象方法和静态常量，会存在以下的问题：

如果接口中新增抽象方法，那么实现类都必须要抽象这个抽象方法，非常不利于接口的扩展的

如果在接口中定义了默认方法的话，就能有效的解决这个问题

interface A{
  void test1();
  // 接口中新增抽象方法，所有实现类都需要重写这个方法，不利于接口的扩展
  void test2();
  /**
  * 接口中定义的默认方法
  * @return
  */
  public default String test3(){
    System.out.println("接口中的默认方法执行了...");
    return "hello";
  }
}
class B implements A{
  @Override
  public void test1() {
  }
  @Override
  public void test2() {
  }
  @Override
  public String test3() {
    System.out.println("B 实现类中重写了默认方法...");
    return "ok ...";
  }
}
class C implements A{
  @Override
  public void test1() {
  }
  @Override
  public void test2() {
  }
}

接口中的默认方法有两种使用方式

实现类直接调用接口的默认方法
实现类重写接口的默认方法

静态方法

JDK8中为接口新增了静态方法，作用也是为了接口的扩展

public static void main(String[] args) {
  A a = new B();
  a.test3();
  A c = new C();
  c.test3();
  A.test4();
}
interface A{
  void test1();
  // 接口中新增抽象方法，所有实现类都需要重写这个方法，不利于接口的扩展
  void test2();
  /**
  * 接口中定义的默认方法
  * @return
  */
  public default String test3(){
    System.out.println("接口中的默认方法执行了...");
    return "hello";
  }
  /**
  * 接口中的静态方法
  * @return
  */
  public static String test4(){
    System.out.println("接口中的静态方法....");
    return "Hello";
  }
}
class B implements A{
  @Override
  public void test1() {
  }
  @Override
  public void test2() {
  }
  @Override
  public String test3() {
    System.out.println("B 实现类中重写了默认方法...");
    return "ok ...";
  }
}
class C implements A{
  @Override
  public void test1() {
  }
  @Override
  public void test2() {
  }
}

接口中的静态方法在实现类中是不能被重写的，调用的话只能通过接口类型来实现: 接口名.静态方法名();

两者的区别介绍

默认方法通过实例调用，静态方法通过接口名调用
默认方法可以被继承，实现类可以直接调用接口默认方法，也可以重写接口默认方法
静态方法不能被继承，实现类不能重写接口的静态方法，只能使用接口名调用

函数式接口

首先说一下，我个人认为，这个地方可能和Stream流式接口有关。

我们知道使用Lambda表达式的前提是需要有函数式接口，而Lambda表达式使用时不关心接口名，

抽象方法名。只关心抽象方法的参数列表和返回值类型。因此为了让我们使用Lambda表达式更加的方

法，在JDK中提供了大量常用的函数式接口

例如假如自己封装一个函数式接口：

public static void main(String[] args) {
  fun1((arr)->{
    int sum = 0 ;
    for (int i : arr) {
      sum += i;
    }
    return sum;
  });
}
public static void fun1(Operator operator){
  int[] arr = {1,2,3,4};
  int sum = operator.getSum(arr);
  System.out.println("sum = " + sum);
}
/**
* 函数式接口
*/
@FunctionalInterface
interface Operator{
  int getSum(int[] arr);
}

函数式接口介绍

在JDK中帮我们提供的有函数式接口，主要是在 java.util.function 包中。

Supplier

无参有返回值的接口，对于的Lambda表达式需要提供一个返回数据的类型。

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
  /**
  * Gets a result.
  *
  * @return a result
  */
  T get();
}

使用

public static void main(String[] args) {
  fun1(()->{
    int arr[] = {22,33,55,66,44,99,10};
    // 计算出数组中的最大值
    Arrays.sort(arr);
    return arr[arr.length-1];
  });
}
private static void fun1(Supplier<Integer> supplier){
  // get() 是一个无参的有返回值的 抽象方法
  Integer max = supplier.get();
  System.out.println("max = " + max);
}

Consumer

有参无返回值得接口,前面介绍的Supplier接口是用来生产数据的，而Consumer接口是用来消费数据的，使用的时候需要指定一个泛型来定义参数类型

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
  /**
  * Performs this operation on the given argument.
  *
  * @param t the input argument
  */
  void accept(T t);
}

使用：将输入的数据统一转换为小写输出

public class ConsumerTest {
  public static void main(String[] args) {
    test(msg -> {
      System.out.println(msg + "-> 转换为小写：" + msg.toLowerCase());
    });
  }
  public static void test(Consumer<String> consumer){
    consumer.accept("Hello World");
  }
}

默认方法:andThen

如果一个方法的参数和返回值全部是Consumer类型，那么就可以实现效果，消费一个数据的时候，首先做一个操作，然后再做一个操作，实现组合，而这个方法就是Consumer接口中的default方法andThen方法

public static void main(String[] args) {
  test2(msg1->{
    System.out.println(msg1 + "-> 转换为小写：" + msg1.toLowerCase());
  },msg2->{
    System.out.println(msg2 + "-> 转换为大写：" + msg2.toUpperCase());
  });
}
public static void test2(Consumer<String> c1,Consumer<String> c2){
  String str = "Hello World";
  //c1.accept(str); // 转小写
  //c2.accept(str); // 转大写
  //c1.andThen(c2).accept(str);
  c2.andThen(c1).accept(str);
}

Function

有参有返回值的接口，Function接口是根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条

件，后者称为后置条件。有参数有返回值。

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
  /**
  * Applies this function to the given argument.
  *
  * @param t the function argument
  * @return the function result
  */
  R apply(T t);
}

使用：传递进入一个字符串返回一个数字

public static void main(String[] args) {
  test(msg ->{
    return Integer.parseInt(msg);
  });
}
public static void test(Function<String,Integer> function){
  Integer apply = function.apply("666");
  System.out.println("apply = " + apply);
}

默认方法：andThen，也是用来进行组合操作

public static void main(String[] args) {
  test(msg ->{
    return Integer.parseInt(msg);
  },msg2->{
    return msg2 * 10;
  });
}
public static void test(Function<String,Integer>
f1,Function<Integer,Integer> f2){
  /*Integer i1 = f1.apply("666");
  Integer i2 = f2.apply(i1);*/
  Integer i2 = f1.andThen(f2).apply("666");
  System.out.println("i2:" + i2);
}

默认的compose方法的作用顺序和andThen方法刚好相反

Predicate

有参且返回值为Boolean的接口

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
  /**
  * Evaluates this predicate on the given argument.
  *
  * @param t the input argument
  * @return {@code true} if the input argument matches the predicate,
  * otherwise {@code false}
  */
  boolean test(T t);
}

使用：

public static void main(String[] args) {
  test(msg -> {
    return msg.length() > 3;
  },"HelloWorld");
}
private static void test(Predicate<String> predicate,String msg){
  boolean b = predicate.test(msg);
  System.out.println("b:" + b);
}

在Predicate中的默认方法提供了逻辑关系操作 and or negate isEquals方法

public static void main(String[] args) {
  test(msg1 -> {
    return msg1.contains("H");
  },msg2 -> {
    return msg2.contains("W");
  });
}
private static void test(Predicate<String> p1,Predicate<String> p2){
  /*boolean b1 = predicate.test(msg);
  boolean b2 = predicate.test("Hello");*/
  // b1 包含H b2 包含W
  // p1 包含H 同时 p2 包含W
  boolean bb1 = p1.and(p2).test("Hello");
  // p1 包含H 或者 p2 包含W
  boolean bb2 = p1.or(p2).test("Hello");
  // p1 不包含H
  boolean bb3 = p1.negate().test("Hello");
  System.out.println(bb1); // FALSE
  System.out.println(bb2); // TRUE
  System.out.println(bb3); // FALSE
}

方法引用

lambda表达式冗余

在使用Lambda表达式的时候，也会出现代码冗余的情况，比如：用Lambda表达式求一个数组的和

public static void main(String[] args) {
  printMax(a->{
    // Lambda表达式中的代码和 getTotal中的代码冗余了
    int sum = 0;
    for (int i : a) {
      sum += i;
    }
    System.out.println("数组之和：" + sum);
  });
}
/**
* 求数组中的所有元素的和
* @param a
*/
public void getTotal(int a[]){
  int sum = 0;
  for (int i : a) {
    sum += i;
  }
  System.out.println("数组之和：" + sum);
}
private static void printMax(Consumer<int[]> consumer){
  int[] a= {10,20,30,40,50,60};
  consumer.accept(a);
}

因为在Lambda表达式中要执行的代码和我们另一个方法中的代码是一样的，这时就没有必要重写一

份逻辑了，这时我们就可以“引用”重复代码

public class FunctionRefTest02 {
  public static void main(String[] args) {
  // :: 方法引用 也是JDK8中的新的语法
    printMax(FunctionRefTest02::getTotal);
  }
  /**
  * 求数组中的所有元素的和
  * @param a
  */
  public static void getTotal(int a[]){
    int sum = 0;
    for (int i : a) {
      sum += i;
    }
    System.out.println("数组之和：" + sum);
  }
  private static void printMax(Consumer<int[]> consumer){
    int[] a= {10,20,30,40,50,60};
    consumer.accept(a);
  }
}

:: 方法引用也是JDK8中的新的语法

方法引用的格式

符号表示： ::

符号说明：双冒号为方法引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用

应用场景：如果Lambda表达式所要实现的方案，已经有其他方法存在相同的方案，那么则可以使用方法引用。

常见的引用方式：

方法引用在JDK8中使用是相当灵活的，有以下几种形式：

instanceName::methodName 对象::方法名

ClassName::staticMethodName 类名::静态方法

ClassName::methodName 类名::普通方法

ClassName::new 类名::new 调用的构造器

TypeName[]::new String[]::new 调用数组的构造器

对象名::方法名

这是最常见的一种用法。如果一个类中的已经存在了一个成员方法，则可以通过对象名引用成员方法

public static void main(String[] args) {
  Date now = new Date();
  Supplier<Long> supplier = ()->{return now.getTime();};
  System.out.println(supplier.get());
  // 然后我们通过 方法引用 的方式来处理
  Supplier<Long> supplier1 = now::getTime;
  System.out.println(supplier1.get());
}

方法引用的注意事项：

被引用的方法，参数要和接口中的抽象方法的参数一样
当接口抽象方法有返回值时，被引用的方法也必须有返回值

类名::静态方法名

也是比较常用的方式：

public static void main(String[] args) {
  Supplier<Long> supplier1 = ()->{
    return System.currentTimeMillis();
  };
  System.out.println(supplier1.get());
  // 通过 方法引用 来实现
  Supplier<Long> supplier2 = System::currentTimeMillis;
  System.out.println(supplier2.get());
}

类名::引用实例方法

Java面向对象中，类名只能调用静态方法，类名引用实例方法是用前提的，实际上是拿第一个参数作

为方法的调用者

public static void main(String[] args) {
  Function<String,Integer> function = (s)->{
    return s.length();
  };
  System.out.println(function.apply("hello"));
  // 通过方法引用来实现
  Function<String,Integer> function1 = String::length;
  System.out.println(function1.apply("hahahaha"));
}

类名::构造器

由于构造器的名称和类名完全一致，所以构造器引用使用 ::new 的格式使用，

public static void main(String[] args) {
  Supplier<Person> sup = ()->{return new Person();};
  System.out.println(sup.get());
  // 然后通过 方法引用来实现
  Supplier<Person> sup1 = Person::new;
  System.out.println(sup1.get());
}

数组::构造器

数组是怎么构造出来的呢？

public static void main(String[] args) {
  Function<Integer,String[]> fun1 = (len)->{
    return new String[len];
  };
  String[] a1 = fun1.apply(3);
  System.out.println("数组的长度是：" + a1.length);
  // 方法引用 的方式来调用数组的构造器
  Function<Integer,String[]> fun2 = String[]::new;
  String[] a2 = fun2.apply(5);
  System.out.println("数组的长度是：" + a2.length);
}

小结：方法引用是对Lambda表达式符合特定情况下的一种缩写方式，它使得我们的Lambda表达式更加的精简，也可以理解为lambda表达式的缩写形式，不过要注意的是方法引用只能引用已经存在的方法。

重学JDK8新特性之Lambda、函数式接口、接口新增方法、方法引用