JDK8新特性 Lambda表达式及相关特性

2023-12-12 15:30:04

函数式接口

函数式接口是1.8中的新特性，他不属于新语法，更像是一种规范

面向对象接口复习

在使用lambda表达是之前先回顾一下面向对象的接口，创建接口的关键字为interface，这里创建一个日志接口：

public interface LogService {
    void info();
}

众所周知，Java中的接口是不能直接创建实例的，因为他的抽象方法没有得到实现：

当我们想要创建接口实例的时候一般都通过实现类来获取实例：

public class LogServiceImpl implements LogService {
    @Override
    public void info() {
        System.out.println("哈哈哈哈");
    }
}

这样我们就可以通过实现来创建这个接口的实例：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        LogService log = new LogServiceImpl();
        log.info();
    }
}

对接口中的方法进行实现除了实现类之外，还可以通过匿名类的方式来创建接口的实例：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        LogService log = new LogService() {
            @Override
            public void info() {
                System.out.println("嘿嘿嘿");
            }
        };
    }
}

什么是函数式接口

当一个接口只有一个抽象方法 ( 接口默认实现不算 ) 的时候这个接口就是函数式接口，上面的LogService就属于函数式接口，还有学习线程时的Runnable接口也属于函数式接口

函数式接口还有一个注解为@FunctionalInterface，据我了解这个注解主要起到的是检查的作用，当接口中的抽象方法数量大于1的时候就会报错：

内置常用函数式接口

Java中内置了一些常用的函数式接口，这里介绍其中的四种，不用刻意去记，用到就明白了

函数式接口	参数	返回值	说明
Consumer	T	void	对类型为T的实例进行操作
Supplier	无	T	返回类型为T的实例
Function<T, R>	T	R	通过对T的操作返回R的实例
Predicate	T	boolean	通过对T的操作返回boolean值

通过巧妙的运用函数式接口可以实现回调函数的功能

Lambda表达式

Lambda表达式是1.8中的新特性，主要针对函数式接口的匿名实现做了简化

表达式基本语法

找到上面匿名内部类创建LogService的代码：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        LogService log = new LogService() {
            @Override
            public void info() {
                System.out.println("嘿嘿嘿");
            }
        };
    }
}

因为创建的实例就是接口本身，所以new的部分就可以省略不写，接口中需要实现的抽象方法只有一个，那么也没有必要指定具体实现的方法名称，简写后如下所示：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        LogService log = ()->{
            System.out.println("哈哈哈哈");
        };
        log.info();
    }
}

Lambda表达式前面的括号( )就代表参数列表，箭头->后面的代码块就代表着实现的具体方法体，如果info方法中有参数就可以这样写：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        LogService log = (msg)->{
            System.out.println(msg);
        };
        log.info("老八秘制小汉堡");
    }
}

使用Lambda表达式创建一个线程：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        // Runnable为函数式接口，所以可以使用Lambda表达式
        new Thread(()->{
            System.out.println("另一条线程");
        }).start();
        System.out.println("Main主线程");
    }
}

表达式的简写

使用Lambda表达式代替匿名内部类的写法非常简洁，但是在满足特定条件的情况下，它还可以更简洁：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 在参数列表只有一个参数的情况下，()可以省略不写
         * 当代码块中只有一句代码时{}可以省略不写
         * 当函数有返回值且代码块中只有一句代码时return可以省略不写
         */
        LogService log = msg->System.out.println(msg);
        log.info("老八秘制小汉堡");
    }
}

Lambda表达式相比匿名内部类还有一个特点，当使用匿名内部类时会为匿名内部类生成一个class文件，而使用Lambda表达式时就不会额外生成class文件，这个不做重点

方法引用

方法引用是1.8中的新特性，配合Lambda表达式使用可以让代码更简洁

方法引用初体验

方法引用中需要的特殊符号为双冒号::，具体表现为以下形式：

表现形式	作用
对象::实例方法	通过对象调用实例中的方法
类::实例方法	通过类调用实例中的方法
类::静态方法	通过类调用实例中的静态方法
类::new	创建该类的实例

当Lambda表达式中只有一句调用代码，且调用的目标函数的参数列表和Lambda表达式接收的参数列表一致，那么就可以省略参数列表简写为以下这种形式：

public class ApplicationMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 代表的就是上面表格中的第一行，对象::实例方法
        LogService log = System.out::println;
        log.info("老八秘制小汉堡");
    }
}

综合练习

针对上面的函数式接口，Lambda表达式以及方法引用做练习，代码会有些多：

/**
 * 综合练习
 *   函数式接口 + Lambda表达式 + 方法引用
 */
public class ApplicationMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 方法引用  对象::实例方法
        strToDate("2021-2-20 22:08:45", System.out::println);
        // 方法引用  类::new
        System.out.println(dateToStr(Date::new));
        // 回调函数：取最大值
        Integer integer = strListToIntList(Arrays.asList("135", "541", "244"), list -> {
            int maxNumber = 0;
            for (Integer item : list) {
                if (item > maxNumber) {
                    maxNumber = item;
                }
            }
            return maxNumber;
        });
        System.out.println("最大值为：" + integer);
        // 实现过滤器功能
        List<Integer> list = filter(Arrays.asList(800, 200, 1200, 600, 3000, 2400), item -> item > 1000);
        System.out.println(list);
    }

    // Consumer：通过时间字符串快速获取Date对象
    public static void strToDate(String date, Consumer<Date> consumer) {
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        Date parse = null;
        try {
            parse = sdf.parse(date);
        } catch (ParseException e) {
            System.err.println("转换失败！");
        }
        consumer.accept(parse);
    }

    // Supplier：通过Date对象快速获取到时间字符串
    public static String dateToStr(Supplier<Date> supplier) {
        Date date = supplier.get();
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        return sdf.format(date);
    }

    // Function：将String集合转换为Integer，后续操作交给调用者
    public static Integer strListToIntList(List<String> list, Function<List<Integer>, Integer> function) {
        ArrayList<Integer> integerList = new ArrayList<>();
        for (Iterator<String> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
            String next = iterator.next();
            Integer integer = Integer.valueOf(next);
            integerList.add(integer);
        }
        return function.apply(integerList);
    }

    // predicate：返回大于1000的数字
    public static List<Integer> filter(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
        ArrayList<Integer> target = new ArrayList<>();
        for (Integer item : list) {
            if (predicate.test(item)) {
                target.add(item);
            }
        }
        return target;
    }

}

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