lamba表達式

Java 8 lambda表達式示例

我我的對Java 8發佈很是激動，尤爲是lambda表達式和流API。愈來愈多的瞭解它們，我能寫出更乾淨的代碼。雖然一開始並非這樣。第一次看到用lambda表達式寫出來的Java代碼時，我對這種神祕的語法感到很是失望，認爲它們把Java搞得不可讀，但我錯了。花了一天時間作了一些lambda表達式和流API示例的練習後，我開心的看到了更清晰的Java代碼。這有點像學習泛型，第一次見的時候我很討厭它。我甚至繼續使用老版Java 1.4來處理集合，直到有一天，朋友跟我介紹了使用泛型的好處（才意識到它的好處）。因此基本立場就是，不要畏懼lambda表達式以及方法引用的神祕語法，作幾回練習，從集合類中提取、過濾數據以後，你就會喜歡上它。下面讓咱們開啓學習Java 8 lambda表達式的學習之旅吧，首先從簡單例子開始。

例一、用lambda表達式實現Runnable

我開始使用Java 8時，首先作的就是使用lambda表達式替換匿名類，而實現Runnable接口是匿名類的最好示例。看一下Java 8以前的runnable實現方法，須要4行代碼，而使用lambda表達式只須要一行代碼。咱們在這裏作了什麼呢？那就是用() -> {}代碼塊替代了整個匿名類。

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// Java 8以前： new Thread(new Runnable() {     @Override     public void run() {     System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do");     } }).start();

1 2	//Java 8方式： new Thread( () -> System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!") ).start();

輸出：

1 2	too much code, for too little to do Lambda expression rocks !!

這個例子向咱們展現了Java 8 lambda表達式的語法。你可使用lambda寫出以下代碼：

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(params) -> expression (params) -> statement (params) -> { statements }

例如，若是你的方法不對參數進行修改、重寫，只是在控制檯打印點東西的話，那麼能夠這樣寫：

1	() -> System.out.println("Hello Lambda Expressions");

若是你的方法接收兩個參數，那麼能夠寫成以下這樣：

1	(int even, int odd) -> even + odd

順便提一句，一般都會把lambda表達式內部變量的名字起得短一些。這樣能使代碼更簡短，放在同一行。因此，在上述代碼中，變量名選用a、b或者x、y會比even、odd要好。

例二、使用Java 8 lambda表達式進行事件處理

若是你用過Swing API編程，你就會記得怎樣寫事件監聽代碼。這又是一箇舊版本簡單匿名類的經典用例，但如今能夠不這樣了。你能夠用lambda表達式寫出更好的事件監聽代碼，以下所示：

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// Java 8以前： JButton show =  new JButton("Show"); show.addActionListener(new ActionListener() {     @Override     public void actionPerformed(ActionEvent e) {     System.out.println("Event handling without lambda expression is boring");     } });

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// Java 8方式： show.addActionListener((e) -> {     System.out.println("Light, Camera, Action !! Lambda expressions Rocks"); });

Java開發者常用匿名類的另外一個地方是爲 Collections.sort() 定製 Comparator。在Java 8中，你能夠用更可讀的lambda表達式換掉醜陋的匿名類。我把這個留作練習，應該不難，能夠按照我在使用lambda表達式實現 Runnable 和 ActionListener 的過程當中的套路來作。

例三、使用lambda表達式對列表進行迭代

若是你使過幾年Java，你就知道針對集合類，最多見的操做就是進行迭代，並將業務邏輯應用於各個元素，例如處理訂單、交易和事件的列表。因爲Java是命令式語言，Java 8以前的全部循環代碼都是順序的，便可以對其元素進行並行化處理。若是你想作並行過濾，就須要本身寫代碼，這並非那麼容易。經過引入lambda表達式和默認方法，將作什麼和怎麼作的問題分開了，這意味着Java集合如今知道怎樣作迭代，並能夠在API層面對集合元素進行並行處理。下面的例子裏，我將介紹如何在使用lambda或不使用lambda表達式的狀況下迭代列表。你能夠看到列表如今有了一個 forEach()  方法，它能夠迭代全部對象，並將你的lambda代碼應用在其中。

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// Java 8以前： List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API"); for (String feature : features) {     System.out.println(feature); }

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// Java 8以後： List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API"); features.forEach(n -> System.out.println(n));   // 使用Java 8的方法引用更方便，方法引用由::雙冒號操做符標示， // 看起來像C++的做用域解析運算符 features.forEach(System.out::println);

輸出：

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Lambdas Default Method Stream API Date and Time API

列表循環的最後一個例子展現瞭如何在Java 8中使用方法引用（method reference）。你能夠看到C++裏面的雙冒號、範圍解析操做符如今在Java 8中用來表示方法引用。

例四、使用lambda表達式和函數式接口Predicate

除了在語言層面支持函數式編程風格，Java 8也添加了一個包，叫作 java.util.function。它包含了不少類，用來支持Java的函數式編程。其中一個即是Predicate，使用 java.util.function.Predicate 函數式接口以及lambda表達式，能夠向API方法添加邏輯，用更少的代碼支持更多的動態行爲。下面是Java 8 Predicate 的例子，展現了過濾集合數據的多種經常使用方法。Predicate接口很是適用於作過濾。

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public static void main(args[]){     List languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");       System.out.println("Languages which starts with J :");     filter(languages, (str)->str.startsWith("J"));       System.out.println("Languages which ends with a ");     filter(languages, (str)->str.endsWith("a"));       System.out.println("Print all languages :");     filter(languages, (str)->true);       System.out.println("Print no language : ");     filter(languages, (str)->false);       System.out.println("Print language whose length greater than 4:");     filter(languages, (str)->str.length() > 4); }   public static void filter(List names, Predicate condition) {     for(String name: names)  {         if(condition.test(name)) {             System.out.println(name + " ");         }     } }

輸出：

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Languages which starts with J : Java Languages which ends with a Java Scala Print all languages : Java Scala C++ Haskell Lisp Print no language : Print language whose length greater than 4: Scala Haskell

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// 更好的辦法 public static void filter(List names, Predicate condition) {     names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {         System.out.println(name + " ");     }); }

能夠看到，Stream API的過濾方法也接受一個Predicate，這意味着能夠將咱們定製的 filter() 方法替換成寫在裏面的內聯代碼，這就是lambda表達式的魔力。另外，Predicate接口也容許進行多重條件的測試，下個例子將要講到。

例五、如何在lambda表達式中加入Predicate

上個例子說到，java.util.function.Predicate 容許將兩個或更多的 Predicate 合成一個。它提供相似於邏輯操做符AND和OR的方法，名字叫作and()、or()和xor()，用於將傳入 filter() 方法的條件合併起來。例如，要獲得全部以J開始，長度爲四個字母的語言，能夠定義兩個獨立的 Predicate 示例分別表示每個條件，而後用 Predicate.and() 方法將它們合併起來，以下所示：

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// 甚至能夠用and()、or()和xor()邏輯函數來合併Predicate， // 例如要找到全部以J開始，長度爲四個字母的名字，你能夠合併兩個Predicate並傳入 Predicate<String> startsWithJ = (n) -> n.startsWith("J"); Predicate<String> fourLetterLong = (n) -> n.length() == 4; names.stream()     .filter(startsWithJ.and(fourLetterLong))     .forEach((n) -> System.out.print("nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n));

相似地，也可使用 or() 和 xor() 方法。本例着重介紹了以下要點：可按須要將 Predicate 做爲單獨條件而後將其合併起來使用。簡而言之，你能夠以傳統Java命令方式使用 Predicate 接口，也能夠充分利用lambda表達式達到事半功倍的效果。

例六、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

本例介紹最廣爲人知的函數式編程概念map。它容許你將對象進行轉換。例如在本例中，咱們將 costBeforeTax 列表的每一個元素轉換成爲稅後的值。咱們將 x -> x*x lambda表達式傳到 map() 方法，後者將其應用到流中的每個元素。而後用 forEach() 將列表元素打印出來。使用流API的收集器類，能夠獲得全部含稅的開銷。有 toList() 這樣的方法將 map 或任何其餘操做的結果合併起來。因爲收集器在流上作終端操做，所以以後便不能重用流了。你甚至能夠用流API的 reduce() 方法將全部數字合成一個，下一個例子將會講到。

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// 不使用lambda表達式爲每一個訂單加上12%的稅 List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); for (Integer cost : costBeforeTax) {     double price = cost + .12*cost;     System.out.println(price); }   // 使用lambda表達式 List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

輸出：

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112.0 224.0 336.0 448.0 560.0 112.0 224.0 336.0 448.0 560.0

例6.二、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

在上個例子中，能夠看到map將集合類（例如列表）元素進行轉換的。還有一個 reduce() 函數能夠將全部值合併成一個。Map和Reduce操做是函數式編程的核心操做，由於其功能，reduce 又被稱爲摺疊操做。另外，reduce 並非一個新的操做，你有可能已經在使用它。SQL中相似 sum()、avg() 或者 count() 的彙集函數，實際上就是 reduce 操做，由於它們接收多個值並返回一個值。流API定義的 reduceh() 函數能夠接受lambda表達式，並對全部值進行合併。IntStream這樣的類有相似 average()、count()、sum() 的內建方法來作 reduce 操做，也有mapToLong()、mapToDouble() 方法來作轉換。這並不會限制你，你能夠用內建方法，也能夠本身定義。在這個Java 8的Map Reduce示例裏，咱們首先對全部價格應用 12% 的VAT，而後用 reduce() 方法計算總和。

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// 爲每一個訂單加上12%的稅 // 老方法： List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); double total = 0; for (Integer cost : costBeforeTax) {     double price = cost + .12*cost;     total = total + price; } System.out.println("Total : " + total);   // 新方法： List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); double bill = costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).reduce((sum, cost) -> sum + cost).get(); System.out.println("Total : " + bill);

輸出：

1 2	Total : 1680.0 Total : 1680.0

例七、經過過濾建立一個String列表

過濾是Java開發者在大規模集合上的一個經常使用操做，而如今使用lambda表達式和流API過濾大規模數據集合是驚人的簡單。流提供了一個 filter() 方法，接受一個 Predicate 對象，便可以傳入一個lambda表達式做爲過濾邏輯。下面的例子是用lambda表達式過濾Java集合，將幫助理解。

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// 建立一個字符串列表，每一個字符串長度大於2 List<String> filtered = strList.stream().filter(x -> x.length()> 2).collect(Collectors.toList()); System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);

輸出：

1	Original List : [abc, , bcd, , defg, jk], filtered list : [abc, bcd, defg]

另外，關於 filter() 方法有個常見誤解。在現實生活中，作過濾的時候，一般會丟棄部分，但使用filter()方法則是得到一個新的列表，且其每一個元素符合過濾原則。

例八、對列表的每一個元素應用函數

咱們一般須要對列表的每一個元素使用某個函數，例如逐一乘以某個數、除以某個數或者作其它操做。這些操做都很適合用 map() 方法，能夠將轉換邏輯以lambda表達式的形式放在 map() 方法裏，就能夠對集合的各個元素進行轉換了，以下所示。

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// 將字符串換成大寫並用逗號連接起來 List<String> G7 = Arrays.asList("USA", "Japan", "France", "Germany", "Italy", "U.K.","Canada"); String G7Countries = G7.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", ")); System.out.println(G7Countries);

輸出：

1	USA, JAPAN, FRANCE, GERMANY, ITALY, U.K., CANADA

例九、複製不一樣的值，建立一個子列表

本例展現瞭如何利用流的 distinct() 方法來對集合進行去重。

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// 用全部不一樣的數字建立一個正方形列表 List<Integer> numbers = Arrays.asList(9, 10, 3, 4, 7, 3, 4); List<Integer> distinct = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList()); System.out.printf("Original List : %s,  Square Without duplicates : %s %n", numbers, distinct);

輸出：

1	Original List : [9, 10, 3, 4, 7, 3, 4],  Square Without duplicates : [81, 100, 9, 16, 49]

例十、計算集合元素的最大值、最小值、總和以及平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的類中，有個很是有用的方法叫作 summaryStatistics() 。能夠返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s，描述流中元素的各類摘要數據。在本例中，咱們用這個方法來計算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法來得到列表的全部元素的總和及平均值。

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//獲取數字的個數、最小值、最大值、總和以及平均值 List<Integer> primes = Arrays.asList(2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29); IntSummaryStatistics stats = primes.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics(); System.out.println("Highest prime number in List : " + stats.getMax()); System.out.println("Lowest prime number in List : " + stats.getMin()); System.out.println("Sum of all prime numbers : " + stats.getSum()); System.out.println("Average of all prime numbers : " + stats.getAverage());

輸出：

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Highest prime number in List : 29 Lowest prime number in List : 2 Sum of all prime numbers : 129 Average of all prime numbers : 12.9

Lambda表達式 vs 匿名類

既然lambda表達式即將正式取代Java代碼中的匿名內部類，那麼有必要對兩者作一個比較分析。一個關鍵的不一樣點就是關鍵字 this。匿名類的 this 關鍵字指向匿名類，而lambda表達式的 this 關鍵字指向包圍lambda表達式的類。另外一個不一樣點是兩者的編譯方式。Java編譯器將lambda表達式編譯成類的私有方法。使用了Java 7的 invokedynamic 字節碼指令來動態綁定這個方法。

Java 8 Lambda表達式要點

10個Java lambda表達式、流API示例

到目前爲止咱們看到了Java 8的10個lambda表達式，這對於新手來講是個合適的任務量，你可能須要親自運行示例程序以便掌握。試着修改要求建立本身的例子，達到快速學習的目的。我還想建議你們使用Netbeans IDE來練習lambda表達式，它對Java 8支持良好。當把代碼轉換成函數式的時候，Netbeans會及時給你提示。只需跟着Netbeans的提示，就能很容易地把匿名類轉換成lambda表達式。此外，若是你喜歡閱讀，那麼記得看一下Java 8的lambdas，實用函數式編程這本書（Java 8 Lambdas, pragmatic functional programming），做者是Richard Warburton，或者也能夠看看Manning的Java 8實戰（Java 8 in Action），這本書雖然還沒出版，但我猜線上有第一章的免費pdf。不過，在你開始忙其它事情以前，先回顧一下Java 8的lambda表達式、默認方法和函數式接口的重點知識。

1）lambda表達式僅能放入以下代碼：預約義使用了 @Functional 註釋的函數式接口，自帶一個抽象函數的方法，或者SAM（Single Abstract Method 單個抽象方法）類型。這些稱爲lambda表達式的目標類型，能夠用做返回類型，或lambda目標代碼的參數。例如，若一個方法接收Runnable、Comparable或者 Callable 接口，都有單個抽象方法，能夠傳入lambda表達式。相似的，若是一個方法接受聲明於 java.util.function 包內的接口，例如 Predicate、Function、Consumer 或 Supplier，那麼能夠向其傳lambda表達式。

2）lambda表達式內可使用方法引用，僅當該方法不修改lambda表達式提供的參數。本例中的lambda表達式能夠換爲方法引用，由於這僅是一個參數相同的簡單方法調用。

1 2	list.forEach(n -> System.out.println(n)); list.forEach(System.out::println);  // 使用方法引用

然而，若對參數有任何修改，則不能使用方法引用，而需鍵入完整地lambda表達式，以下所示：

1	list.forEach((String s) -> System.out.println("*" + s + "*"));

事實上，能夠省略這裏的lambda參數的類型聲明，編譯器能夠從列表的類屬性推測出來。

3）lambda內部可使用靜態、非靜態和局部變量，這稱爲lambda內的變量捕獲。

4）Lambda表達式在Java中又稱爲閉包或匿名函數，因此若是有同事把它叫閉包的時候，不用驚訝。

5）Lambda方法在編譯器內部被翻譯成私有方法，並派發 invokedynamic 字節碼指令來進行調用。可使用JDK中的 javap 工具來反編譯class文件。使用 javap -p 或 javap -c -v 命令來看一看lambda表達式生成的字節碼。大體應該長這樣：

1	private static java.lang.Object lambda$0(java.lang.String);

6）lambda表達式有個限制，那就是隻能引用 final 或 final 局部變量，這就是說不能在lambda內部修改定義在域外的變量。

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List<Integer> primes = Arrays.asList(new Integer[]{2, 3,5,7}); int factor = 2; primes.forEach(element -> { factor++; });

1	Compile time error : "local variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final"

另外，只是訪問它而不做修改是能夠的，以下所示：

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List<Integer> primes = Arrays.asList(new Integer[]{2, 3,5,7}); int factor = 2; primes.forEach(element -> { System.out.println(factor*element); });

輸出：

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所以，它看起來更像不可變閉包，相似於Python。

以上就是Java 8的lambda表達式的所有10個例子。這次修改將成爲Java史上最大的一次，將深遠影響將來Java開發者使用集合框架的方式。我想規模最類似的一次修改就是Java 5的發佈了，它帶來了不少優勢，提高了代碼質量，例如：泛型、枚舉、自動裝箱（Autoboxing）、靜態導入、併發API和變量參數。上述特性使得Java代碼更加清晰，我想lambda表達式也將進一步改進它。我在期待着開發並行第三方庫，這可使高性能應用變得更容易寫。

更多閱讀：http://javarevisited.blogspot.com/2014/02/10-example-of-lambda-expressions-in-java8.html#ixzz3gCMp6Vhc

原文連接： javarevisited 翻譯： ImportNew.com - lemeilleur
譯文連接： http://www.importnew.com/16436.html
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