深入理解Java8新特性之Lambda表達(dá)式的基本語法和自定義函數(shù)式接口

更新時(shí)間：2021年11月10日 16:18:33 作者：張起靈-小哥

Lambda 表達(dá)式，也可稱為閉包，它是推動(dòng) Java 8 發(fā)布的最重要新特性。Lambda 允許把函數(shù)作為一個(gè)方法的參數(shù)（函數(shù)作為參數(shù)傳遞進(jìn)方法中）。使用 Lambda 表達(dá)式可以使代碼變的更加簡(jiǎn)潔緊湊

1.寫在前面

目前我們學(xué)習(xí)Java主要用到的應(yīng)該就是Java8了，或者說大部分企業(yè)當(dāng)前使用的也是Java8。那么既然Java8的應(yīng)用如此之廣泛，一定有一些亮點(diǎn)所在：

Lambda 表達(dá)式
函數(shù)式接口
方法引用與構(gòu)造器引用
Stream API
接口中的默認(rèn)方法與靜態(tài)方法
新時(shí)間日期API
其他新特性

速度更快、代碼更少（增加了新的語法 Lambda 表達(dá)式）、強(qiáng)大的 Stream API、便于并行、最大化減少空指針異常 Optional。

2.為什么要使用Lambda表達(dá)式？

Lambda 是一個(gè) 匿名函數(shù) 數(shù)，我們可以把 Lambda表達(dá)式理解為是一段可以傳遞的代碼（將代碼像數(shù)據(jù)一樣進(jìn)行傳遞）?？梢詫懗龈?jiǎn)潔、更靈活的代碼。作為一種更緊湊的代碼風(fēng)格，使Java語言表達(dá)能力得到了提升。

3.Lambda表達(dá)式的基本語法

Lambda 表達(dá)式在Java 語言中引入了一個(gè)新的語法元素和操作符。這個(gè)操作符為 “ -> ” ，該操作符被稱為 Lambda 操作符或剪頭操作符。

它將 Lambda 分為兩個(gè)部分：

左側(cè) ：指定了 Lambda 表達(dá)式需要的所有參數(shù)。
右側(cè) ：指定了 Lambda 體，即 Lambda 表達(dá)式要執(zhí)行的功能。

具體的就看下面的代碼案例。

package com.szh.java8;
 
import org.junit.Test;
 
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
 
/**
 * Lambda 表達(dá)式的基礎(chǔ)語法：
 *   Java8中引入了一個(gè)新的操作符 "->"
 *   該操作符稱為 箭頭操作符 或 Lambda操作符
 *   箭頭操作符將 Lambda 表達(dá)式拆分成兩部分：
 *
 *   左側(cè)：Lambda 表達(dá)式的參數(shù)列表
 *   右側(cè)：Lambda 表達(dá)式中所需執(zhí)行的功能， 即 Lambda 體
 *
 * Lambda 表達(dá)式需要“函數(shù)式接口”的支持
 *   函數(shù)式接口：接口中只有一個(gè)抽象方法的接口, 稱為函數(shù)式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修飾, 可以檢查是否是函數(shù)式接口
 */
public class MyTest2 {
 
    /**
     * 語法格式一：無參數(shù)，無返回值
     *   () -> System.out.println("Hello World!!!");
     */
    @Test
    public void test1() {
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Hello World!!!");
            }
        };
        r1.run();
 
        System.out.println("---------------------------");
 
        Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello World!!!");
        r2.run();
    }
 
}

package com.szh.java8;
 
import org.junit.Test;
 
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
 
/**
 * Lambda 表達(dá)式的基礎(chǔ)語法：
 *   Java8中引入了一個(gè)新的操作符 "->"
 *   該操作符稱為 箭頭操作符 或 Lambda操作符
 *   箭頭操作符將 Lambda 表達(dá)式拆分成兩部分：
 *
 *   左側(cè)：Lambda 表達(dá)式的參數(shù)列表
 *   右側(cè)：Lambda 表達(dá)式中所需執(zhí)行的功能， 即 Lambda 體
 *
 * Lambda 表達(dá)式需要“函數(shù)式接口”的支持
 *   函數(shù)式接口：接口中只有一個(gè)抽象方法的接口, 稱為函數(shù)式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修飾, 可以檢查是否是函數(shù)式接口
 */
public class MyTest2 {
 
    /**
     * 語法格式二：有一個(gè)參數(shù)，無返回值
     *   (x) -> System.out.println(x)
     *   此語法格式中小括號(hào)可以省略不寫，等價(jià)于
     *   x -> System.out.println(x)
     */
    @Test
    public void test2() {
        Consumer<String> consumer = (str) -> System.out.println(str);
        consumer.accept("Lambda表達(dá)式真好用....");
    }
 
}

package com.szh.java8;
 
import org.junit.Test;
 
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
 
/**
 * Lambda 表達(dá)式的基礎(chǔ)語法：
 *   Java8中引入了一個(gè)新的操作符 "->"
 *   該操作符稱為 箭頭操作符 或 Lambda操作符
 *   箭頭操作符將 Lambda 表達(dá)式拆分成兩部分：
 *
 *   左側(cè)：Lambda 表達(dá)式的參數(shù)列表
 *   右側(cè)：Lambda 表達(dá)式中所需執(zhí)行的功能， 即 Lambda 體
 *
 * Lambda 表達(dá)式需要“函數(shù)式接口”的支持
 *   函數(shù)式接口：接口中只有一個(gè)抽象方法的接口, 稱為函數(shù)式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修飾, 可以檢查是否是函數(shù)式接口
 */
public class MyTest2 {
 
    /**
     * 語法格式三：有兩個(gè)以上的參數(shù)，有返回值，并且 Lambda 體中有多條語句
     */
    @Test
    public void test3() {
        Comparator<Integer> comparator = (x,y) -> {
            System.out.println("函數(shù)式接口....");
            return Integer.compare(x,y);
        };
    }
 
}

package com.szh.java8;
 
import org.junit.Test;
 
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
 
/**
 * Lambda 表達(dá)式的基礎(chǔ)語法：
 *   Java8中引入了一個(gè)新的操作符 "->"
 *   該操作符稱為 箭頭操作符 或 Lambda操作符
 *   箭頭操作符將 Lambda 表達(dá)式拆分成兩部分：
 *
 *   左側(cè)：Lambda 表達(dá)式的參數(shù)列表
 *   右側(cè)：Lambda 表達(dá)式中所需執(zhí)行的功能， 即 Lambda 體
 *
 * Lambda 表達(dá)式需要“函數(shù)式接口”的支持
 *   函數(shù)式接口：接口中只有一個(gè)抽象方法的接口, 稱為函數(shù)式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修飾, 可以檢查是否是函數(shù)式接口
 */
public class MyTest2 {
 
    /**
     * 語法格式四：若 Lambda 體中只有一條語句，
     *           則 return 和 大括號(hào)都可以省略不寫
     * Lambda 表達(dá)式的參數(shù)列表的數(shù)據(jù)類型可以省略不寫，
     * 因?yàn)镴VM編譯器通過上下文推斷出，數(shù)據(jù)類型，即 “類型推斷”
     */
    @Test
    public void test4() {
        Comparator<Integer> comparator = (x,y) -> Integer.compare(x,y);
    }
 
}

上述 Lambda 表達(dá)式中的參數(shù)類型都是由編譯器推斷得出的。Lambda 表達(dá)式中無需指定類型，程序依然可以編譯，這是因?yàn)?javac 根據(jù)程序的上下文，在后臺(tái)
推斷出了參數(shù)的類型。Lambda 表達(dá)式的類型依賴于上下文環(huán)境，是由編譯器推斷出來的。這就是所謂的 “類型推斷”。

4.自定義函數(shù)式接口

只包含一個(gè)抽象方法的接口，稱為函數(shù) 式接口。

你可以通過 Lambda 表達(dá)式來創(chuàng)建該接口的對(duì)象。（若 Lambda表達(dá)式拋出一個(gè)受檢異常，那么該異常需要在目標(biāo)接口的抽象方法上進(jìn)行聲明）

我們可以在任意函數(shù)式接口上使用 @FunctionalInterface 注解，這樣做可以檢查它是否是一個(gè)函數(shù)式接口，同時(shí) javadoc 也會(huì)包含一條聲明，說明這個(gè)接口是一個(gè)函數(shù)式接口。

就像Runnable接口一樣，它就是一個(gè)典型的函數(shù)式接口。

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * When an object implementing interface {@code Runnable} is used
     * to create a thread, starting the thread causes the object's
     * {@code run} method to be called in that separately executing
     * thread.
     * <p>
     * The general contract of the method {@code run} is that it may
     * take any action whatsoever.
     *
     * @see     java.lang.Thread#run()
     */
    public abstract void run();
}

那么我們肯定也可以自定義函數(shù)式接口了，首先是沒有泛型的自定義函數(shù)式接口。

package com.szh.java8.two;
 
/**
 *
 */
@FunctionalInterface
public interface MyFunction {
 
    public String getValue(String str);
}

package com.szh.java8.two;
 
/**
 *
 */
public class TestLambda {
 
    private static String strHandler(String str,MyFunction mf) {
        return mf.getValue(str);
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        //去除首尾空格
        String trimStr = strHandler("\t\t\t  張起靈-小哥   ",(str) -> str.trim());
        System.out.println(trimStr);
 
        //轉(zhuǎn)為大寫
        String upperStr = strHandler("hello world",str -> str.toUpperCase());
        System.out.println(upperStr);
 
        //部分截取
        String newStr = strHandler("學(xué)Java的冷少",(str) -> str.substring(0,5));
        System.out.println(newStr);
    }
}

下面再來看一個(gè)帶泛型的函數(shù)式接口。

package com.szh.java8.three;
 
/**
 *
 */
@FunctionalInterface
public interface MyFunction2<T,R> {
 
    public R getValue(T t1,T t2);
}

package com.szh.java8.three;
 
import com.szh.java8.two.MyFunction;
 
/**
 *
 */
public class TestLambda {
 
    private static void operation(Long l1,Long l2,MyFunction2<Long,Long> mf) {
        System.out.println(mf.getValue(l1,l2));
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        //和
        operation(100L,200L,(x,y) -> x + y);
 
        //積
        operation(300L,500L,(x,y) -> x * y);
    }
}