JDK8新特性Lambda表達式體驗

「Lambda 表達式」(lambda expression)是一個匿名函數，Lambda表達式基於數學中的λ演算得名，直接對應於其中的lambda抽象(lambda abstraction)，是一個匿名函數，即沒有函數名的函數。Java 8的一個大亮點是引入Lambda表達式，使用它設計的代碼會更加簡潔。當開發者在編寫Lambda表達式時，也會隨之被編譯成一個函數式接口。

Lambda簡介

Lambda表達式的語法由參數列表、箭頭符號->和函數體組成。函數體既能夠是一個表達式，也能夠是一個語句塊。

好比：

(int x, int y) -> x + y;

具體的Lambda表達式的介紹能夠看這篇博客，寫得挺詳細的。

Java Lambda表達式示例

下面就用一些例子來體驗一下Lambda表達式。

遍歷集合

好比咱們如今要遍歷一個List：

List<String> list = Arrays.asList("Hello", "JDK8", "and", "Lambda");

JDK8以前的寫法：

for (String s : list) {
    System.out.println(s);
}

用Lambda表達式寫法：

list.forEach(s -> System.out.println(s));

能夠看到，不管是代碼量和可讀性都獲得了提升。

在此基礎上還能夠再用隱式表達式進行簡化：

list.forEach(System.out::println);

匿名類

在Java中不少時候咱們要用到匿名類，好比線程Runnable、FileFilter和Comparator等等。
而匿名類型最大的問題就在於其冗餘的語法。

這裏用Comparator作例子。

好比咱們有一個Cat類，表示貓，有名字、高度和重量這些屬性。

package com.fengyuan.model;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

public @Data @AllArgsConstructor class Cat {
    private String name;
    private double height;
    private double weight;
}

咱們建立3只貓，存到List中：

List<Cat> catList = new ArrayList<>();
// 請無視這些數據的合理性，我亂寫的
catList.add(new Cat("cat1", 10.3, 3.6));
catList.add(new Cat("cat2", 9.3, 4.6));
catList.add(new Cat("cat3", 9.5, 4.0));

而後咱們如今要對這個List進行排序，可是如今不知道是要怎麼排，因此咱們要定義一個比較器，指定用高度或者是重量來排序。

JDK8以前的寫法：

// 指定用高度來排序
Collections.sort(catList, new Comparator<Cat>() {
    @Override
    public int compare(Cat o1, Cat o2) {
        if (o1.getHeight() > o2.getHeight()) {
            return 1;
        } else if (o1.getHeight() < o2.getHeight()) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
     }
});

而用Lambda，能夠這樣寫：

Collections.sort(catList, (o1, o2) -> {
    if (o1.getHeight() > o2.getHeight()) {
        return 1;
    } else if (o1.getHeight() < o2.getHeight()) {
        return -1;
    } else {
        return 0;
    }
});

繼續用方法引用，能夠簡寫到極致：

// 指定用重量排序
catList.sort(Comparator.comparing(Cat::getWeight));

// 要逆向排列也很簡單
catList.sort(Comparator.comparing(Cat::getWeight).reversed());

到最後這種寫法，已經簡寫到極致，並且可讀性很是高。

函數式接口

JDK8增長了一個新的包：java.util.function，它裏面包含了經常使用的函數式接口，好比Predicate<T>、Consumer<T>，Function<T, R>等等。

接下來就體驗一下Predicate和Consumer的用法。

咱們如今有一個訂單類，有id，金額，運費這些屬性。這個訂單有一個折扣方法，咱們但願可以根據營銷活動，動態修改優惠方案。
Order類：

package com.fengyuan.model;

import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;

import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Data;

public @Data @AllArgsConstructor class Order {
    private long id;
    private double payment;
    private double freight;

    // 優惠政策
    public Order discount(Order order, Predicate<Order> predicate, Consumer<Order> consumer) {
        // 知足Predicate的條件，返回true
        if (predicate.test(order)) {
            // 接收訂單對象，對訂單對象進行處理
            consumer.accept(order);
        }

        return order;
    }
}

其中

• Predicate<T>：接收T對象並返回boolean。

• Consumer<T>：接收T對象，沒有返回值。

而後經過函數式編程，咱們能夠動態傳入咱們的優惠方案，好比99包郵：

// 新建一個訂單，506.5的金額，10.0的運費
Order order = new Order(123, 506.5, 10.0);
// 知足金額>=99的條件，則設置運費爲0
order.discount(order, 
        o -> o.getPayment() >= 99, 
        o -> o.setFreight(0));

這樣一來，就能根據營銷活動，修改咱們的優惠方案。

除此以外，Predicate對象之間還能運用與或非這些邏輯操做，好比：

predicate1.and(predicate2);
predicate1.or(predicate2);

Stream

這裏的Stream和I/O流不一樣，它更像具備Iterable的集合類。

Stream API引入的目的在於彌補Java函數式編程的缺陷，讓java也支持map()、reduce()等函數式編程語言。

map

map（映射），將傳入的函數依次做用到序列的每一個元素。

好比說，有一個字符串列表，咱們如今給列表裏每一個字符串調用toLowerCase()方法，轉成小寫字母。

List<String> list = Arrays.asList("Hello", "JDK8", "and", "Lambda");

轉成小寫，用collect()把Stream再轉回List，返回新的列表：

List<String> newList = list.stream().map(s -> s.toLowerCase()).collect(Collectors.toList());

也能夠返回一個字符串，指定鏈接符，我這裏是用空格鏈接的：

String str = list.stream().map(s -> s.toLowerCase()).collect(Collectors.joining(" "));

也能夠用隱式函數，String::toLowerCase來實現：

String str = list.stream().map(String::toLowerCase).collect(Collectors.joining(" "));

reduce

reduce（歸約），將集合中全部值結合起來。

將一個整型List，先進行map：每一個數都翻一倍，再進行reduce：全部數加起來，獲得結果：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50);
        int result = numbers.stream().map(num -> num * 2).reduce((r, num) -> r += num).get();

變量捕捉

一個簡單的例子，算出一個集合中最大值、最小值、平均值等等。

集合：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(4, 6, 65, 3, 44, 2, 17, 19);

計算：

int max = numbers.stream().mapToInt(x -> x).max().getAsInt();
int min = numbers.stream().mapToInt(x -> x).min().getAsInt();
long count = numbers.stream().mapToInt(x -> x).count();
double avg = numbers.stream().mapToInt(x -> x).average().getAsDouble();
int sum = numbers.stream().mapToInt(x -> x).sum();

也能夠用IntSummaryStatistics類來獲得統計結果：

IntSummaryStatistics stat = numbers.stream().mapToInt(x -> x).summaryStatistics();
int max = stat.getMax();
int min = stat.getMin();
long count = stat.getCount();    
double avg = stat.getAverage();
long sum = stat.getSum();

結語

雖然平時項目的開發中仍是比較少用到Lambda表達式，可是在以上這些體驗中，確實是感覺到了它的魅力。