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Java8函数式接口和Lambda表达式,你真的会了吗

Java8 由Oracle在2014年发布,是继Java5之后最具革命性的版本了。Java8吸收其他语言的精髓带来了函数式编程,lambda表达式,Stream流等一系列新特性,学会了这些新特性,可以让你实现高效编码优雅编码。

作者:雷架来源:爱笑的架构师|2020-10-16 10:07

 

本文转载自微信公众号「爱笑的架构师」,作者雷架 。转载本文请联系爱笑的架构师 公众号。   

Java8 由Oracle在2014年发布,是继Java5之后最具革命性的版本了。Java8吸收其他语言的精髓带来了函数式编程,lambda表达式,Stream流等一系列新特性,学会了这些新特性,可以让你实现高效编码优雅编码。

Lambda表达式小试牛刀

Lambada表达式可以理解为:可传递的匿名函数的一种简洁表达方式。Lambda表达式没有名称,同普通方法一样有参数列表、函数主体、返回类型等;

下面简单看一个例子,new一个线程打印字符串,采用lambda表达式非常简洁:

  1. new Thread(() -> System.out.println("hello java8 lambda")).start() 

Thread类接受一个Runnable类型实例,查看Jdk源码发现Runnable接口是一个函数式接口,可以直接用lambda表达式替代。

  1. @FunctionalInterface 
  2. public interface Runnable { 
  3.     public abstract void run(); 

Lambda表达式语法非常简单:

  1. () -> System.out.println("hello java8 lambda"
  • ()括号里面是参数列表,如果只有一个参数还可以写为:a -> System.out.println(a)
  • -> 箭头为固定写法;
  • System.out.println("hello java8 lambda") 为函数主体,如果有多条语句要用花括号包裹起来, 比如下面这样:
  1. (a, b) -> {int sum = a + b; return sum;} 

综上,Lambda表达式模块可以固化为:

  1. (parameter) -> {expression} 或者 (parameter) -> {statements; statements; } 

数只有一个可以省略括号

如果不用Lambda表达式,使用匿名内部类的方式,写法就不是那么优雅了。

  1. // before Java8 
  2. new Thread(new Runnable() { 
  3.     @Override 
  4.     public void run() { 
  5.         System.out.println("hello java8 without lambda"); 
  6.     } 
  7. }).start(); 

Lambda高阶用法

(1)函数式接口

函数式接口是只定义了一个抽象方法的接口。注意Java8中允许存在默认方法(default),哪怕有很多默认方法,只要有且仅有一个抽象方法,那么这个接口仍然是函数式接口。

函数式接口通常在类上有一个注解@FunctionalInterface,如:

  1. @FunctionalInterface 
  2. public interface Runnable { 
  3.     public abstract void run(); 

(2)函数式接口可以干什么?

通常lambda表达式与函数式接口结合一起用,lambda表达式以内联的形式为函数式接口的抽象方法提供实现,把整个表达式作为函数式接口的实例。在没有lambda表达式之前,我们通常会使用匿名内部类的方式实现,详细对比见第一小节的实例代码。

(3)函数描述符

函数式接口抽象方法的签名基本上就是lambda表达式的签名,我们可以将这种对应关系称为函数描述符。由一个函数式接口的抽象方法抽象为一个函数描述符,这个过程非常重要,知道了函数描述符去写lambda表达式也就非常容易了。举个例子:

Runnable接口有一个抽象方法 void run(), 接受空参数返回void,那么函数描述符可以推导为:

  • () -> void
  • lambda表达式可以写为
  • () -> System.out.println("hello java8 lambda")

(4)常用函数式接口

java8 中常用函数式接口,针对基本类型java还定义了IntPredicate, LongPredicate等类型,详细可以参考jdk源码。

函数式接口 函数描述符
Predicate T->boolean
Consumer T->void
Function<T,R> T->R
Supplier () -> T
UnaryOperator T -> T
BinaryOperator (T,T)->T
BiPredicate<L,R> (L,R)->boolean
BiConsumer<T,U> (T,U)->void
BiFunction<T,U,R> (T,U)->R

至于 Predicate, Consumer, Function这些函数式接口具体作用,在后面的文章中会详细介绍,这里只需有个大体印象即可。

(5)将lambda表达式重构为方法引用

方法引用可以看作是lambda表达式的一种快捷写法,它可以调用特性的方法作为参数传递。你也可以将方法引用看作是lambda表达式的语法糖,让lambda表达式写起来更加简介。举个栗子,按学生年龄排序:

  1. // before 
  2. students.sort((s1, s2) -> s1.getAge.compareTo(s2.getAge())))); 
  3. // after 使用方法引用 
  4. students.sort(Comparator.comparing(Student::getAge())))); 

方法引用主要有三类:

  • 静态方法的方法引用

valueOf是String类的静态方法,方法引用写为 String::valueOf, 对应lambda表达式:a -> String.valueOf(a)

  • 任意类型实例方法的方法引用

length是String类的实例方法,方法引用写为 String::length,对应lambda表达式:(str) -> str.length()

  • 现有对象的实例方法的方法引用

第三种容易与第二种混淆,现有对象指的是在lambda表达式中调用外部对象(不是入参对象)的实例方法,比如:

  1. String str = "hello java8"
  2. () -> str.length(); 

对应方法引用写为 str::length, 注意不是 String::length

最后我们将三类方法引用归纳如下:

lambda表达式 方法引用  
(args) -> ClassName.staticMethod(args) ClassName::staticMethod 静态方法方法引用
(arg0, params) -> arg0.instanceMethod(params) ClassName::instanceMethod 内部实例方法引用
arg0
(params) -> arg0.instanceMethod(params)
arg0.instanceMethod 外部实例方法引用

总结:通过这篇文章的学习应该是对java8函数式编程和lambda表达式有了一个初步的了解,后面会有真实项目实战演练,敬请期待吧~

【编辑推荐】

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【责任编辑:武晓燕 TEL:(010)68476606】

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