Java 8 函数式接口、lambda表达式、方法以及构造器引用
Java 8 函数式接口、lambda表达式、方法以及构造器引用
函数式接口使用背景
我们知道，java是一门面向对象编程语言，java中一切都是面向对象的（除了原始数据类型）。在java中函数(方法)是类/对象的一部分，不能单独存在。而其他一些函数式编程语言如C++、Javascript等语言，可以编写单独的函数并可以直接调用它们。
面向对象并非不好，只是有时候需要编写冗长的代码。举个简单的例子，我们需要创建一个Runnable实例，通常我们会使用匿名内部类如下：
Runnable r = new Runnable(){
@Override
public void run() {
System.out.println("My Runnable");
}};其实在这段代码中，真实有用的仅仅只是内部的run方法，其他的代码只是java面向对象要求的。
java8函数式接口和lambda表达式可以让我们编写少量代码就能达到上述效果。
java8函数式接口
在java8中，本身只有一个抽象方法的接口即可称之为函数式接口，可以使用@FunctionalInterface注解显示标明接口是函数式接口。这个注解并非必须的，如果加上该注解，则接口若存在多于一个的抽象方法则会提示编译错误。
java8函数式接口的最大好处是可以使用lambda表达式来初始化函数式接口从而避免匿名内部类样式的笨重写法。
java8的集合API已经重写了，并且引进了使用很多的函数式接口的新的流式API。在java.util.function包下定义了很多函数式接口如：Consumer、Supplier、Function 和Predicate。
lambda表达式
通过lambda表达式我们可以将函数式编程在java的面向对象中形象化。 对象是java语言的基本，我们不可能离开对象单独去使用方法，这也是为什么java提供lambda表达式仅仅能使用函数式接口的原因。
如果只有一个抽象方法，那么使用lambda表达式就不会存在困惑了。 lambda表达式的签名： * (argument1, argument2,…) -> (body) *
- * (argument1, argument2,…)*表示方法签名，argument1, argument2,…是参数列表
- * -> * 是箭头，指向方法体
- (body) 是方法体，可以使用{}包裹代码块来表示
- 如果是无参方法，则方法签名可以使用 ()
- 如果只有一个参数的话，()可以省略
前面创建Runnable实例的代码可以使用lambda表达式实现：
Runnable r1 = () -> System.out.println("My Runnable");解释下这段代码：
- Runnable 是一个函数式接口，所以我们可以使用lambda表达式创建它的实例
- 因为 run()方法咩有参数，所以我们的lambda表达式也没有参数
- 就像if-else语句一样，如果只有一行代码的话我们可以省去{}符号了。
为什么要使用lambda表达式
减少代码量
使用匿名内部类和lambda表达式的代码量区分已经很明显了支持连续地、并行地执行
lambda的另外一个好处就是我们可以使用流式API连续并行地执行程序。
为了说明这点，我们举个例子。判断一个数是不是质数：
这段代码不是最优的，但是可以达到目的：private static boolean isPrime(int number) {
if(number < 2) return false;
for(int i=2; i<number; i++){
if(number % i == 0) return false;
}
return true;
}解决这个问题的代码是连续的，如果给定的数字很大的话很耗时。另外一个缺陷是分支返回太多可读性不好。使用lambda和流式API的写法：
private static boolean isPrime(int number) {
return number > 1
&& IntStream.range(2, number).noneMatch(
index -> number % index == 0);
}IntStream 是一个自然排好序的元素为原始类型int的支持连续并行执行的流。为了更好阅读，代码可以进一步优化为：
private static boolean isPrime(int number) {
IntPredicate isDivisible = index -> number % index == 0;
return number > 1
&& IntStream.range(2, number).noneMatch(
isDivisible);
}range(arg1,arg2)方法返回一个IntStream 包含arg1，但是不包含arg2的步长为1的序列。
noneMatch()返回是否没有元素匹配不上给定的预定义条件Predicate。
给方法传递行为action
我们需要对一个list中满足某个条件的元素进行求和。
public static int sumWithCondition(List<Integer> numbers, Predicate<Integer> predicate) {
return numbers.parallelStream()
.filter(predicate)
.mapToInt(i -> i)
.sum();
}使用方法如下:
//对所有元素求和
sumWithCondition(numbers, n -> true)
//对是偶数的元素求和
sumWithCondition(numbers, i -> i%2==0)
//对所有大于5的元素求和
sumWithCondition(numbers, i -> i>5)高效率的懒加载
如果我们需要找出3-11之间的最大的奇数，并求出它的平方。
我们可能使用这样的代码：
private static int findSquareOfMaxOdd(List<Integer> numbers) {
int max = 0;
for (int i : numbers) {
if (i % 2 != 0 && i > 3 && i < 11 && i > max) {
max = i;
}
}
return max * max;
}上述代码是在一个序列中处理我们可以使用流式API代替：
public static int findSquareOfMaxOdd(List<Integer> numbers) {
return numbers.stream()
.filter(NumberTest::isOdd)
.filter(NumberTest::isGreaterThan3)
.filter(NumberTest::isLessThan11)
.max(Comparator.naturalOrder())
.map(i -> i * i)
.get();
}
public static boolean isOdd(int i) {
return i % 2 != 0;
}
public static boolean isGreaterThan3(int i){
return i > 3;
}
public static boolean isLessThan11(int i){
return i < 11;
}冒号表达式是方法的引用，NumberTest::isOdd 是 (i) -> isOdd(i) 或者 i -> NumberTest.isOdd (i) 的缩写。
更多的lambda表达式示例
() -> {} // 无参无方法体
() -> 42 // 无参有方法体
() -> null // 无参有方法体
() -> { return 42; } // 无参，代码块中返回结果
() -> { System.gc(); } //
// 复杂的代码块
() -> {
if (true) return 10;
else {
int result = 15;
for (int i = 1; i < 10; i++)
result *= i;
return result;
}
}
(int x) -> x+1 // 单个的声明类型的参数
(int x) -> { return x+1; } //
(x) -> x+1 // 单个参数，单条代码同上
x -> x+1 // 同上
(String s) -> s.length() //
(Thread t) -> { t.start(); } //
s -> s.length() // 单个的编译器可以推断的类型参数
t -> { t.start(); } // 单个的编译器可以推断的类型参数
(int x, int y) -> x+y // 多个的声明类型的参数
(x,y) -> x+y // 多个的可以推断的类型参数
(x, final y) -> x+y // 错误。不能修改final变量y
(x, int y) -> x+y // 错误，无法推断混合类型方法、构造器引用
java8可以使用冒号表达式来引用方法：
System::getProperty
System.out::println
"abc"::length
ArrayList::new
int[]::new腾讯云开发者
