Java8__lambda表达式
一、前言
这一节我们来了解下lambda表达式，主要关注以下几点：
- 行为参数化
- 匿名类
- Lambda 表达式
- 方法 引用
二、行为参数化
1.概念
行为参数化（behavior parameterization）是用来处理频繁更改的需求的一种软件开发模式，可以将一段代码块当做参数传给另一个方法，稍后执行。这样，这个方法的行为就基于那块代码被参数化了。
也就是说 行为参数化： 让方法接受多种行为（ 或战略） 作为参数， 并在内部使用， 来完成不同的行为。
2.需求频繁更改的实例
现在，我们来看一个需求不断变化的场景：
我们需要为一个农场主开发一个农场库存程序
2.1 筛选绿苹果
一开始，农场主提出需要一个从列表中筛选出绿苹果的功能。
第一个解决方案可能是这样的：
public static List<Apple> filterGreenApples(List<Apple> inventory){
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for(Apple apple: inventory){
// 筛选处绿苹果
if("green".equals(apple.getColor())){
result.add(apple);
}
}
return result;
}2.2 将颜色作为参数
但是现在农民改主意了， 他还想要筛选红苹果。 你该怎么做呢？ 简单的解决办法就是复制这个方法， 把名字改成 filterRedApples， 然后更改 if 条件来匹配红苹果。 然而， 要是农民想要筛选多种颜色： 浅绿色、 暗红 色、 黄色 等， 这种方法就应付不了了。
一个良好的原则是在编写类似的代码之后，尝试将其抽象化
一种做法是给方法加一个参数，把颜色变成参数，这样就能灵活地适应变了：
public static List<Apple> filterApplesByColor(List<Apple> inventory, String color){
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for(Apple apple: inventory){
if(apple.getColor().equals(color)){
result.add(apple);
}
}
return result;
}现在， 只要像下面这样调用方法，农民朋友就会满意了：
List< Apple> greenApples = filterApplesByColor( inventory, "green");
List< Apple> redApples = filterApplesByColor( inventory, "red");2.3 对你能想到的每个属性做筛选
过了几天， 这位 农民又跑回来和你说：“ 要是能区分轻的苹果和重的苹果 就太好了。 重的苹果一般是重量大于150克。”
你 可以 将 颜色 和 重量 结合 为 一个 方法， 称为 filter。 不过 就算 这样， 你 还是 需要 一种 方式 来 区分 想要 筛选 哪个 属性。 你 可以 加上 一个 标志 来 区分 对 颜色 和 重量 的 查询（ 但 绝不 要 这样做！ 我们 很快 会 解释 为什么）。
一种 把 所有 属性 结合 起来 的 笨拙 尝试 如下 所示：
public static List<Apple> filterApples(List<Apple> inventory,String color, int weight, boolean flag){
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for(Apple apple : inventory){
if((flag&&apple.getColor().equals(color)) ||
(!flag && apple.getWeight() > weight)){
result.add(apple);
}
}
return result;
}你 可以 这么 用（ 但 真的 很 笨拙）：
List< Apple> greenApples = filterApples( inventory, "green", 0, true);
List< Apple> heavyApples = filterApples( inventory, "", 150, false);这个 解决 方案 再 差 不 过了:
- 首先， 客户 端 代码 看上去 糟透 了。 true 和 false 是什么 意思？
- 此外， 这个 解决 方案 还是 不能 很好 地 应对 变化 的 需求。
- 如果 这位 农民 要求 你对 苹果 的 不同 属性 做 筛选， 比如 大小、 形状、产地 等， 又 怎么办？
- 而且， 如果 农民 要求 你 组合 属性， 做 更 复杂 的 查询， 比如 绿色 的 重 苹果， 又 该 怎么办？ 你会 有好 多个 重复 的 filter 方法， 或 一个 巨大 的 非常 复杂 的 方法。
2.4 利用策略模式，根据抽象筛选
让我 们 后退 一步 来看 看 更高 层次 的 抽象。
一种 可能 的 解决 方案 是对 你的 选择 标准 建模： 你 考虑 的 是 苹果， 需要 根据 Apple 的 某些 属性（ 比如 它是 绿色 的 吗？ 重量 超过 150 克 吗？） 来 返回 一个 boolean 值。 我们 把 它 称为 谓词（ 即 一个 返回 boolean 值 的 函数）。
如上图：让我 们 定义 一个 接口 来 对 选择 标准 建模：
public interface ApplePredicate{
boolean test(Apple apple);
}现在 你就 可 以用 ApplePredicate 的 多个 实现 代表 不同 的 选择 标准 了，
//select only heavy apple
public class AppleHeavyWeightPredicate implements ApplePredicate{
public boolean test(Apple apple){
return apple.getWeight() > 150;
}
}
//select only green apple
public class AppleGreenColorPredicate implements ApplePredicate{
public boolean test(Apple apple){
return "green".equals(apple.getColor);
}
}
//select red and heavy apple
public static class AppleRedAndHeavyPredicate implements ApplePredicate{
public boolean test(Apple apple){
return "red".equals(apple.getColor())
&& apple.getWeight() > 150;
}
}你 需要 filterApples 方法 接受 ApplePredicate 对象， 对 Apple 做 条件 测试。 这就 是 行为参数化： 让方法接受多种行为（ 或战略） 作为参数， 并在内部使用， 来完成不同的行为。
利用 ApplePredicate 改过 之后， filter 方法 看起来 是 这样 的：
public static List<Apple> filter(List<Apple> inventory, ApplePredicate p){
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for(Apple apple : inventory){
if(p.test(apple)){
result.add(apple);
}
}
return result;
} 这时就能 参数化 filterApples 的行为， 并可以通过传递不同的筛选策略 来满足不同的筛选需求。
List<Apple> greenApples2 = filter(inventory, new AppleColorPredicate());
List<Apple> heavyApples = filter(inventory, new AppleWeightPredicate());
List<Apple> redAndHeavyApples = filter(inventory, new AppleRedAndHeavyPredicate());这时我们完成了一件很酷的事： filterApples 方法的行为取决于你通过ApplePredicate 对象传递的代码。 换句话说， 你把 filterApples 方法的行为参数化了`
这时，如果看完后面的lambda再来看这里，就能知道： lambda内部的实现肯定也是使用策略模式来实现行为参数化的
不过这里有一个缺陷：
由于 该 filterApples 方法 只能 接受 对象， 所以 你 必须 把 代码 包裹 在 ApplePredicate 对象 里。 你的 做法 就 类似于 在 内联“ 传递 代码”， 因为 你是 通过 一个 实现 了 test 方法 的 对象 来 传递 布尔 表达式 的。 而通过使用lambda则可以解决这个问题。
三、匿名类
目前，当要把新的行为传递给 filterApples 方法的时候， 你不得不声明几个实现 ApplePredicate 接口的类， 然后实例化好几个只会提到 一次的 ApplePredicate 对象。
使用匿名类，可以避免这个问题。
1. 匿名类定义
使用匿名类能简化代码，能让你同时声明并实例化它[1]
匿名类定义格式：
new 父类构造器（参数列表）| 实现接口（）
{
//匿名内部类的类体部分
}2. 匿名类的用法：
首先得有一个给定的抽象类或者接口，然后我们通过匿名类去实现它。
3. 匿名类特点
- 它必须继承一个类或者实现一个接口，而不能显示的使用extends或者implements，没有父类。
- 匿名类没有构造方法。通过new<父类名> 创建对象，匿名类定义与创建对象是同时进行的。
- 匿名类只能一次性的创建，并有父类句柄持有。
- 匿名类不需要初始化，只有默认的构造方法
匿名内部类还有如下两条规则：
- 匿名内部类不能是抽象类，因为系统在创建匿名内部类的时候，会立即创建内部类的对象。因此不允许将匿名内部类定义成抽象类。
- 匿名内部类不能定义构造器，因为匿名内部类没有类名，所以无法定义构造器，但匿名内部类可以定义实例初始化块，通过实例初始化块来完成构造器需要完成的事情。
4. 匿名类使用示例
以下代码来自官方文档，展示了通过匿名类来实现接口的用法。
public class HelloWorldAnonymousClasses {
interface HelloWorld {
public void greet();
public void greetSomeone(String someone);
}
public void sayHello() {
class EnglishGreeting implements HelloWorld {
String name = "world";
public void greet() {
greetSomeone("world");
}
public void greetSomeone(String someone) {
name = someone;
System.out.println("Hello " + name);
}
}
HelloWorld englishGreeting = new EnglishGreeting();
//匿名类实现接口
HelloWorld frenchGreeting = new HelloWorld() {
String name = "tout le monde";
public void greet() {
greetSomeone("tout le monde");
}
public void greetSomeone(String someone) {
name = someone;
System.out.println("Salut " + name);
}
};
//匿名类实现接口
HelloWorld spanishGreeting = new HelloWorld() {
String name = "mundo";
public void greet() {
greetSomeone("mundo");
}
public void greetSomeone(String someone) {
name = someone;
System.out.println("Hola, " + name);
}
};
englishGreeting.greet();
frenchGreeting.greetSomeone("Fred");
spanishGreeting.greet();
}
public static void main(String... args) {
HelloWorldAnonymousClasses myApp =
new HelloWorldAnonymousClasses();
myApp.sayHello();
}
}5. 用匿名类改造农场示例
当有新的规则时，我们可以使用匿名类来实现 ApplePredicate 接口，来指定相应的过滤规则。
List<Apple> redApples2 = filter(inventory, new ApplePredicate() {
public boolean test(Apple a){
return a.getColor().equals("red");
}
});四、Lambda 表达式
我们在前面通过匿名类进一步优化了我们的代码，尽管如此，还是有一些啰嗦。 若是我们使用lambda表达式的话，就会更简洁：
List< Apple> result = filterApples( inventory, (Apple apple) -> "red". equals( apple. getColor()));在前面，我们了解了利用行为参数化来传递代码有助于应对不断变化的需求。 它允许你定义一个代码块来表示一个行为， 然后传递它。这样，我们就可以编写更为灵活且可重复使用的代码了。
1. 函数式接口与函数描述符
（1）函数式接口 函数式接口就是只定义一个抽象方法的接口。
public interface Predicate< T>{
boolean test (T t);
}（2）函数描述符 函数式接口的抽象方法的签名基本上就是 Lambda 表达式的签名。 我们将这种 抽象方法叫作函数描述符。
请注意这个概念：
函数描述符就是 Lambda 表达式的签名
2. lambda定义
定义：
可以把 Lambda 表达式 理解为 简洁地表示可传递的匿名函数的一种方式： 它没有名称， 但它有
参数列表、函数主体、返回类型， 可能还有一个可以抛出的异常列表。
注意：
（1）Lambda 表达式允许你直接内联，
为函数式接口的抽象方法提供实现， 并且将整个表达式作为函数式接口的一个实例。（2）可以将lambda表达式看作匿名类功能 （3）它其实就是为函数式接口生成了一个实例。
基本语法如下：
(parameters) -> expression或
(parameters) -> { statements; }3.lambda示例
// 1.函数式接口
@FunctionalInterface
public interface Predicate< T>{
//2.函数描述符
boolean test( T t);
}
//过滤方法
public static < T> List< T> filter( List< T> list, Predicate< T> p) {
List< T> results = new ArrayList<>();
for( T s: list){
if( p. test( s)){
results. add( s); } } return results;
}
// lambda表达式与函数描述符对应
Predicate< String> nonEmptyStringPredicate = (String s) -> !s. isEmpty();
List< String> nonEmpty = filter( listOfStrings, nonEmptyStringPredicate);4.使用范围
可以在函数式接口上使用 Lambda 表达式。
5.类型推断
Lambda 的类型是从使用 Lambda 的上下文推断出来的。 上下文（ 比如，接受它传递的方法的参数， 或 接受它的值的局部变量）中Lambda表达式需要的类型称为目标类型。
//不用类型推断
Comparator< Apple> c = (Apple a1, Apple a2) -> a1. getWeight(). compareTo( a2. getWeight());
//使用类型推断
Comparator< Apple> c = (a1, a2) -> a1. getWeight(). compareTo( a2. getWeight());五、方法引用
（1）方法引用可以被看作仅仅调用特定方法的 Lambda 的一种快捷写法。
（2）它的基本思想是， 如果一个 Lambda代表的只是“ 直接调用这个方法”， 那最好还是用名称来调用它， 而不是去描述如何调用它。
（3）方法引用就是让你根据已有的方法实现来创建 Lambda 表达式
（4）你可以把方法引用看作针对仅仅涉及单一方法的 Lambda 的语法糖
1. 格式
目标引用 :: 方法名
2.三类方法引用
方法引用主要有三类：
- (1) 指向静态方法的方法引用（ 例如 Integer 的 parseInt 方法， 写作 Integer:: parseInt）。
- (2) 指向任意类型实例方法的方法引用（ 例如 String 的 length 方法， 写作 String:: length）。
- (3) 指向现有对象的实例方法的方法引用（ 假设你有一个局部变量 expensiveTransaction 用于存放 Transaction 类型的对象， 它支持实例方法 getValue， 那么你就可以写 expensiveTransaction:: getValue）。
类似于 String:: length 的 第二 种 方法 引用 的 思想 就是 你在 引用 一个 对象 的 方法， 而这 个 对象 本身 是 Lambda 的 一个 参数。 例如， Lambda 表达式( String s) -> s. toUppeCase() 可以 写作 String:: toUpperCase。 但 第三 种 方法 引用 指的 是， 你在 Lambda 中 调用 一个 已经 存在 的 外部 对象 中的 方法。 例如， Lambda 表达式()-> expensiveTransaction. getValue() 可以 写作 expensiveTransaction:: getValue。
3.示例
