Lamda 表达式作用域和内置函数式接口

happyJared

发布于 2019-07-31 09:49:31

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Lamda 表达式作用域

访问局部变量

可以直接在 lambda 表达式中直接访问外部的局部变量：

final int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2);  // 3

但是和匿名对象不同的是，这里的变量 num 可以不用声明为 final，该代码同样正确：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
stringConverter.convert(2);     // 3

不过这里的 num 必须不可被后面的代码修改（即隐性的含有 final 语义），例如下面的就无法编译：

int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
num = 3;  // 在 lambda 表达式中试图修改 num 同样是不允许的

访问字段和静态变量

与局部变量相比，对 lambda 表达式中的实例字段和静态变量都有读写访问权限，该行为和匿名对象是一致的：

class Lambda4 {
    static int outerStaticNum;
    int outerNum;

    void testScopes() {
        Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
            outerNum = 23;
            return String.valueOf(from);
        };

        Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
            outerStaticNum = 72;
            return String.valueOf(from);
        };
    }
}

访问默认接口方法

还记得上一篇文章中的 formula 示例吗？ Formula 接口定义了一个默认方法 sqrt()，可以从包含匿名对象的每个 formula 实例访问该方法，不过这不适用于 lambda 表达式，无法从 lambda 表达式中访问默认方法，以下代码无法通过编译：

Formula formula = (a) -> sqrt(a * 100);

内置函数式接口

JDK1.8 API 包含许多内置函数式接口。其中一些借口在老版本的 Java 中是比较常见的，比如： Comparator 或 Runnable，这些接口都增加了 @FunctionalInterface 注解，以便能用在 lambda 表达式上。

但是 Java8 API 同样还提供了很多全新的函数式接口来让编程工作更加方便，有一些接口是来自 Google Guava 库里的，来看看这些是如何扩展到 lambda 上使用的。

Predicates

Predicate 接口是只有一个参数的返回布尔类型值的 断言型 接口。该接口包含多种默认方法来将 Predicate 组合成其他复杂的逻辑（比如：与，或，非）：

Predicate 接口源码如下：

package java.util.function;
import java.util.Objects;

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

    // 该方法是接受一个传入类型,返回一个布尔值.此方法应用于判断
    boolean test(T t);

    // and 方法与关系型运算符"&&"相似，两边都成立才返回 true
    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }
    // 与关系运算符"!"相似，对判断进行取反
    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }
    // or 方法与关系型运算符"||"相似，两边只要有一个成立就返回 true
    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }
   // 该方法接收一个 Object 对象,返回一个 Predicate 类型。此方法用于判断第一个 test 的方法与第二个 test 方法相同(equal)
    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }

示例：

Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 0;

predicate.test("foo");              // true
predicate.negate().test("foo");     // false

Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
Predicate<Boolean> isNull = Objects::isNull;

Predicate<String> isEmpty = String::isEmpty;
Predicate<String> isNotEmpty = isEmpty.negate();

Functions

Function 接口接受一个参数并生成结果。默认方法可用于将多个函数链接在一起（compose, andThen）：

Function 接口源码如下：

package java.util.function;

import java.util.Objects;

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

    // 将Function对象应用到输入的参数上，然后返回计算结果
    R apply(T t);

    // 将两个Function整合，并返回一个能够执行两个 Function 对象功能的 Function 对象
    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    static <T> Function<T, T> identity() {
        return t -> t;
    }
}

Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
backToString.apply("123");  // "123"

Suppliers

Supplier 接口产生给定泛型类型的结果。与 Function 接口不同，Supplier 接口不接受参数。

Supplier<Person> personSupplier = Person::new;
personSupplier.get();  // new Person

Consumers

Consumer 接口表示要对单个输入参数执行的操作。

Consumer<Person> greeter = (p) -> System.out.println("Hello, " + p.firstName);
greeter.accept(new Person("Luke", "Skywalker"));

Comparators

Comparator 是老版本中的经典接口， Java8 在此之上添加了多种默认方法：

Comparator<Person> comparator = (p1, p2) -> p1.firstName.compareTo(p2.firstName);

Person p1 = new Person("John", "Doe");
Person p2 = new Person("Alice", "Wonderland");

comparator.compare(p1, p2);             // > 0
comparator.reversed().compare(p1, p2);  // < 0