Java基礎(chǔ)之JDK1.8新特性lambda表達式詳解

更新時間：2023年08月19日 11:22:44 作者：碼農(nóng)飛哥

函數(shù)式接口有且僅有一個抽象方法,但是可以有多個非抽象方法的接口,函數(shù)式接口可以被隱式轉(zhuǎn)換為lambda表達式,這篇文章主要介紹了Java基礎(chǔ)之lambda表達式（JDK1.8新特性）,需要的朋友可以參考下

Lambda表達式

Lambda表達式允許把函數(shù)作為一個方法的參數(shù)（函數(shù)作為參數(shù)傳遞進方法中）。函數(shù)式接口有且僅有一個抽象方法，但是可以有多個非抽象方法的接口。函數(shù)式接口可以被隱式轉(zhuǎn)換為lambda表達式。

各種函數(shù)式接口

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

JDK1.8 新增加的函數(shù)接口：

java.util.function

java.util.function 包下包含了很多類，用來支持Java的函數(shù)式編程

接口	&描述
BiConsumer<T,U>	代表了一個接受兩個輸入?yún)?shù)的操作，并且不返回任何結(jié)果
BiFunction<T,U,R>	代表了一個接受兩個輸入?yún)?shù)的方法，并且返回一個結(jié)果
BinaryOperaror	代表了一個作用于兩個同類型操作符的操作，并且返回了操作符同類型的結(jié)果
BiPredicate<T,U>	代表了一個兩個參數(shù)的boolean值方法
BooleanSupplier	代表了boolean值結(jié)果的提供方
Consumer	代表了接受一個輸入?yún)?shù)并且無返回的操作
DoubleBinaryOperator	代表了作用于兩個double值操作符的操作，并且返回了一個double值的結(jié)果
DoubleConsumer	代表了一個接受double值參數(shù)的操作，并且不返回結(jié)果
DoubleFunction	代表接受一個double值參數(shù)的方法，并且有返回值
Comparator	這個接口最主要的作用就是比較，其核心的方法是 compare(T o1, T o2)，當(dāng) o1比o2小返回-1，當(dāng)o1等于o2返回0，當(dāng)o1大于o2返回1

Lambda的語法

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

可選類型聲明：不需要聲明參數(shù)類型，編譯器可以統(tǒng)一識別參數(shù)值
可選的參數(shù)圓括號：一個參數(shù)無需定義圓括號，但多個參數(shù)需要定義圓括號
可選的大括號：如果主體包括了一個語句，就不需要使用大括號
可選的返回關(guān)鍵字：如果主體只有一個表達式返回值，則編譯器會自動返回值，大括號需要指明表達式返回的一個數(shù)值。

Lambda 表達實例

        //1. 不需要參數(shù)，返回值為5
        （）->5;
        //2. 接收一個參數(shù)（數(shù)字類型），返回其2倍的值
        x ->2*x
        //3.接受2個參數(shù)（數(shù)字），并返回他們的差值
        （x,y）->x - y;
        //4.接收2個int型整數(shù)，返回他們的和
        （int x,int y）->x+y;
        //5. 接收一個String對象，并在控制臺打印，不返回任何值
        （String s）->System.out.print(s);

舉例說明

public class Java8Tester {
    public static void main(String[] args) {
   Java8Tester tester = new Java8Tester();
        //類型聲明
        MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
        //不用聲明類型
        MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
        //大括號中的返回語句
        MathOperation multipliaction = (int a, int b) -> {
            return a * b;
        };
        //沒有大括號及返回語句
        MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
        System.out.println("10+5=" + tester.operate(10, 5, addition));
        System.out.println("10-5=" + tester.operate(10, 5, subtraction));
        System.out.println("10*5=" + tester.operate(10, 5, multipliaction));
        System.out.println("10/5=" + tester.operate(10, 5, division));
        //不用括號
        GreetingService greetingService1 = message -> System.out.println("Hello " + message);
        //用括號
        GreetingService greetingService2 = (message) -> System.out.println("Hello " + message);
        greetingService1.sayMessage("Runoob");
        greetingService2.sayMessage("Google");
	 }
    interface MathOperation{
        int operation(int a, int b);
    }
    interface GreetingService{
        void sayMessage(String message);
    }
    private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
        return mathOperation.operation(a, b);
    }
}

變量作用域

lambda 表達式只能引用標記了final的外層局部變量，也就是說不能再lambda內(nèi)部修改定義在域外的局部變量，否則會編譯報錯。 在lambda表達式中，只能引用值不會改變的變量。 這是因為如果在lambda表達式中改變變量，并發(fā)執(zhí)行多個動作時就會不安全。對于目前為止我們看到的動作不會發(fā)生這種情況。

public class Java8Test2 {
    final static String salutation = "Hello!";
    public static void main(String[] args) {
        GreetingService greetingService = message -> System.out.println(salutation + message);
        greetingService.sayMessage("Runoob");
    }
    interface GreetingService {
        void sayMessage(String message);
    }
}

處理lambda 表達式

使用lambda表達式的重點是延遲執(zhí)行。畢竟，如果想要立即執(zhí)行代碼，完全可以直接執(zhí)行，而無需把它包裝在一個lambda表達式中。之所以希望以后執(zhí)行代碼，這有很多原因，如：

在一個單獨的線程中運行代碼：
多次運行代碼；
在算法的適當(dāng)位置運行代碼（例如：排序中的比較操作）；
發(fā)生某種情況時執(zhí)行代碼（如，點擊了一個按鈕，數(shù)據(jù)到達，等等）；
只在必要時才運行代碼。

例如：假設(shè)你想要執(zhí)行一個動作n次，將這個動作和重復(fù)次數(shù)傳遞到一個 repeat 方法： repeat(10,()->System.out.println("Hello,world")) 要接受這個lambda表達式，需要選擇一個函數(shù)式接口。例如，我們可以使用 Runnable 接口：

 public static void repeat(int n,Runnable action){
      for(int i=0;i<n;i++){
        action.run();
      }
 }

如果要告訴動作出現(xiàn)在某次迭代中。

/**
     * 在某次迭代中執(zhí)行動作
     * @param n
     * @param action
     */
    public static void repeat(int n, IntConsumer action) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            action.accept(i);
        }
    }

變量作用域

lambda 表達式有3個部分

一個代碼塊；
參數(shù)；
自由變量的值，這里指非參數(shù)而且不在代碼中定義的變量。

函數(shù)式接口

函數(shù)接口，是指內(nèi)部只有一個抽象方法的接口。但是可以有多個非抽象方法的接口，函數(shù)式接口可以被隱式轉(zhuǎn)換為lambda表達式。

使用實例1

public class PredicateTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
        /**
         *
         * Predicate<Integer> dispatcher = n -> true;
         n 是一個參數(shù)傳遞到Predicate接口的test方法
         n 如果存在test方法返回true
         */
        System.out.println("輸出所有數(shù)據(jù)：");
        //傳遞參數(shù)n
        eval(list, n -> true);
//        Predicate<Integer> dispatcher = n -> true;
//        n 是一個參數(shù)傳遞到Predicate接口的test方法
//        如果n%2為0，test方法返回true
        System.out.println("******輸出所有的偶數(shù)：");
        eval(list, n -> n % 2 == 0);
//        Predicate<Integer> predicate2=n->n>3
//        n是一個參數(shù)傳遞到Predicate接口的test方法
//        如果n大于3 test方法返回true
        System.out.println("輸出大于3的所有數(shù)字：");
        eval(list, n -> n > 3);
    }
    public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
        for (Integer n : list) {
            if (predicate.test(n)) {
                System.out.println(n+" ");
            }
        }
    }
}

使用實例2

public class CompareTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "pear");
        compareLength("apple", "banana", (n1, n2) -> -1);
        compareLength("banana", "pear", (n1, n2) -> 1);
        compareLength("banana", "banana", (n1, n2) -> 0);
        words.sort(Comparator.comparingInt(String::length));
    }
    public static void compareLength(String n1, String n2, Comparator comparator) {
        if (comparator.compare(n1, n2) == 0) {
            System.out.println("n1==n2" + n1 + "  " + n2);
        }
        if (comparator.compare(n1, n2) > 0) {
            System.out.println("n1>n2" + n1 + "  " + n2);
        }
        if (comparator.compare(n1, n2) < 0) {
            System.out.println("n1<n2" + n1 + "  " + n2);
        }
    }
}

使用示例3（集合排序）

現(xiàn)在我們有一個集合list，集合的里的數(shù)據(jù)類型是HashMap。那么我們?nèi)绾胃鶕?jù)HashMap中的某個key給list排序呢？

public class ListSortTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();
        Map<String, Object> map1 = new HashMap<>();
        map1.put("id", 2);
        map1.put("name", "張二");
        list.add(map1);
        Map<String, Object> map2 = new HashMap<>();
        map2.put("id", 1);
        map2.put("name", "張一");
        list.add(map2);
        Map<String, Object> map3 = new HashMap<>();
        map3.put("id", 3);
        map3.put("name", "張三");
        list.add(map3);
        //升序排列
        Collections.sort(list, (o1, o2) -> {
            int o1Id = (int) o1.get("id");
            int o2Id = (int) o2.get("id");
            if (o1Id > o2Id) {
                return 1;
            } else {
                return -1;
            }
        });
        //降序排列
        Collections.sort(list, new Comparator<Map<String, Object>>() {
            @Override
            public int compare(Map<String, Object> o1, Map<String, Object> o2) {
                int o1Id = (int) o1.get("id");
                int o2Id = (int) o2.get("id");
                if (o1Id > o2Id) {
                    return -1;
                } else {
                    return 1;
                }
            }
        });
    }
}

使用示例4（按照對象屬性給list排序）

public class ListSortTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        Student student1 = new Student(1, "張三");
        Student student2 = new Student(2, "李四");
        List<Student> studentList = new ArrayList<>();
        studentList.add(student1);
        studentList.add(student2);
        //升序
        studentList.sort((o1, o2) -> {
            int o1Id = o1.getId();
            int o2Id = o2.getId();
            if (o1Id > o2Id) {
                return 1;
            } else {
                return -1;
            }
        });
        //降序
        studentList.sort((o1, o2) -> {
            int o1Id = o1.getId();
            int o2Id = o2.getId();
            if (o1Id > o2Id) {
                return -1;
            } else {
                return 1;
            }
        });
    }

使用示例4

自定義一個函數(shù)式接口

public class SimpleLambda {
    public static void main(String[] args) {
        start(()-> System.out.println("調(diào)用函數(shù)式接口"));
    }
    public static void start(MyRunnable runnable) {
        new Thread(runnable).start();
    }
    //1. 只能有一個抽象方法
    //2.默認方法除外
    //3.可以加FunctionalInterface注解，也可以不加
    public interface MyRunnable extends Runnable {
        default void myRun() {
        }
    }
}

自定義一個函數(shù)式接口，傳入?yún)?shù)，多種不同的代碼編寫特性：

public class SimpleLambda2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 1.單行表達式,可以省略return
        run(name -> String.format(name));
        // 2.代碼塊
        run(name -> {
            String name1 = name;
            return "序列化" + name1;
        });
        //3.方法引用，靜態(tài)方法引用
        run(SimpleLambda2::toFormat);
        //4.普通方法引用
        run(new SimpleLambda2()::toFormat2);
    }
    static void run(Format format) {
        format.format("飛哥");
    }
    static String toFormat(String param) {
        return "序列化" + param;
    }
    String toFormat2(String param) {
        return "序列化" + param;
    }
    public interface Format {
        String format(String name);
    }
}

自定義一個函數(shù)式接口，帶泛型的方法型函數(shù)

public class SimpleLambda4 {
    public static void main(String[] args) {
        Apple apple = new Apple(1, "紅色", 12, "安徽");
        Banner banner1 = doBuild(apple, apple1 -> {
            Banner banner = new Banner();
            banner.setPrice(apple1.getPrice());
            banner.setColor(apple1.getColor());
            return banner;
        });
        System.out.println(banner1);
    }
    public static Banner doBuild(Apple apple, Format format) {
        return format.build(apple);
    }
    @FunctionalInterface
    public interface Format<T extends Apple, R extends Banner> {
        R build(T t);
    }
}