Java8 lambda表達式10個示例

Java 8 剛於幾周前發佈，日期是2014年3月18日，這次開創性的發佈在Java社區引發了不少討論，並讓大家感到激動。特性之一便是隨同發佈的lambda表達式，它將允許我們將行爲傳到函數裏。在Java 8之前，如果想將行爲傳入函數，僅有的選擇就是匿名類，需要6行代碼。而定義行爲最重要的那行代碼，卻混在中間不夠突出。Lambda表達式取代了匿名類，取消了模板，允許用函數式風格編寫代碼。這樣有時可讀性更好，表達更清晰。在Java生態系統中，函數式表達與對面向對象的全面支持是個激動人心的進步。將進一步促進並行第三方庫的發展，充分利用多核CPU。儘管業界需要時間來消化Java 8，但我認爲任何嚴謹的Java開發者都不應忽視此次Java發佈的核心特性，即lambda表達式、函數式接口、流API、默認方法和新的Date以及Time API。作爲開發人員，我發現學習和掌握lambda表達式的最佳方法就是勇於嘗試，儘可能多練習lambda表達式例子。鑑於受Java 8發佈的影響最大的是Java集合框架（Java Collections framework），所以最好練習流API和lambda表達式，用於對列表（Lists）和集合（Collections）數據進行提取、過濾和排序。我一直在進行關於Java 8的寫作，過去也曾分享過一些資源來幫助大家掌握Java 8。本文分享在代碼中最有用的10個lambda表達式的使用方法，這些例子都短小精悍，將幫助你快速學會lambda表達式。

Java 8 lambda表達式示例

我個人對Java 8發佈非常激動，尤其是lambda表達式和流API。越來越多的瞭解它們，我能寫出更乾淨的代碼。雖然一開始並不是這樣。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非常失望，認爲它們把Java搞得不可讀，但我錯了。花了一天時間做了一些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）。所以基本立場就是，不要畏懼lambda表達式以及方法引用的神祕語法，做幾次練習，從集合類中提取、過濾數據之後，你就會喜歡上它。下面讓我們開啓學習Java 8 lambda表達式的學習之旅吧，首先從簡單例子開始。

例1、用lambda表達式實現Runnable

我開始使用Java 8時，首先做的就是使用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之前的runnable實現方法，需要4行代碼，而使用lambda表達式只需要一行代碼。我們在這裏做了什麼呢？那就是用() -> {}代碼塊替代了整個匿名類。

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


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

輸出：

Before Java8, too much code for too little to do
In Java8, Lambda expression rocks !!

這個例子向我們展示了Java 8 lambda表達式的語法。你可以使用lambda寫出如下代碼：

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

例如，如果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，那麼可以這樣寫：

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

如果你的方法接收兩個參數，那麼可以寫成如下這樣：

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

順便提一句，通常都會把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。所以，在上述代碼中，變量名選用a、b或者x、y會比even、odd要好。

例2、使用Java 8 lambda表達式進行事件處理

如果你用過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，但現在可以不這樣了。你可以用lambda表達式寫出更好的事件監聽代碼，如下所示：

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

Java開發者經常使用匿名類的另一個地方是爲 Collections.sort() 定製 Comparator。在Java 8中，你可以用更可讀的lambda表達式換掉醜陋的匿名類。我把這個留做練習，應該不難，可以按照我在使用lambda表達式實現 Runnable 和 ActionListener 的過程中的套路來做。

例3、使用lambda表達式對列表進行迭代

如果你使過幾年Java，你就知道針對集合類，最常見的操作就是進行迭代，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。由於Java是命令式語言，Java 8之前的所有循環代碼都是順序的，即可以對其元素進行並行化處理。如果你想做並行過濾，就需要自己寫代碼，這並不是那麼容易。通過引入lambda表達式和默認方法，將做什麼和怎麼做的問題分開了，這意味着Java集合現在知道怎樣做迭代，並可以在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表達式的情況下迭代列表。你可以看到列表現在有了一個 forEach() 方法，它可以迭代所有對象，並將你的lambda代碼應用在其中。

public static void main(String[] args) {
	// Java 8之前：
	System.out.print("Java 8之前:\n");
	List<String> features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
	for (String feature : features) {
	    System.out.println(feature);
	}
	// Java 8之後：
	System.out.print("Java 8之後:\n");
	features.forEach(n -> System.out.println(n));
	 
	// 使用Java 8的方法引用更方便，方法引用由::雙冒號操作符標示，
	// 看起來像C++的作用域解析運算符
	System.out.print("方法引用由::雙冒號操作符標示:\n");
	features.forEach(System.out::println);
}

輸出：

Java 8之前:
Lambdas
Default Method
Stream API
Date and Time API
Java 8之後:
Lambdas
Default Method
Stream API
Date and Time API
方法引用由::雙冒號操作符標示:
Lambdas
Default Method
Stream API
Date and Time API

列表循環的最後一個例子展示瞭如何在Java 8中使用方法引用（method reference）。你可以看到C++裏面的雙冒號、範圍解析操作符現在在Java 8中用來表示方法引用。

例4、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，叫做 java.util.function。它包含了很多類，用來支持Java的函數式編程。其中一個便是Predicate，使用 java.util.function.Predicate 函數式接口以及lambda表達式，可以向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，展示了過濾集合數據的多種常用方法。Predicate接口非常適用於做過濾。

public static void main(String[] args) {
    List<String> 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<String> names, Predicate<String> condition) {
    for(String name: names)  {
        if(condition.test(name)) {
            System.out.println(name + " ");
        }
    }
}

輸出：

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

更好的方法：

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

可以看到，Stream API的過濾方法也接受一個Predicate，這意味着可以將我們定製的 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接口也允許進行多重條件的測試，下個例子將要講到。

例5、如何在lambda表達式中加入Predicate

上個例子說到，java.util.function.Predicate 允許將兩個或更多的 Predicate 合成一個。它提供類似於邏輯操作符AND和OR的方法，名字叫做and()、or()和xor()，用於將傳入 filter() 方法的條件合併起來。例如，要得到所有以J開始，長度爲四個字母的語言，可以定義兩個獨立的 Predicate 示例分別表示每一個條件，然後用 Predicate.and() 方法將它們合併起來，如下所示：

public static void main(String[] args) {
	List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");
	// 甚至可以用and()、or()和xor()邏輯函數來合併Predicate，
	// 例如要找到所有以J開始，長度爲四個字母的名字，你可以合併兩個Predicate並傳入
	Predicate<String> startsWithJ = (n) -> n.startsWith("J");
	Predicate<String> fourLetterLong = (n) -> n.length() == 4;
	languages.stream()
		.filter(startsWithJ.and(fourLetterLong))
			.forEach((n) -> System.out.print("nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n));
}

類似地，也可以使用 or() 和 xor() 方法。本例着重介紹瞭如下要點：可按需要將 Predicate 作爲單獨條件然後將其合併起來使用。簡而言之，你可以以傳統Java命令方式使用 Predicate 接口，也可以充分利用lambda表達式達到事半功倍的效果。

例6、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。它允許你將對象進行轉換。例如在本例中，我們將 costBeforeTax 列表的每個元素轉換成爲稅後的值。我們將 x -> x*x lambda表達式傳到 map() 方法，後者將其應用到流中的每一個元素。然後用 forEach() 將列表元素打印出來。使用流API的收集器類，可以得到所有含稅的開銷。有 toList() 這樣的方法將 map 或任何其他操作的結果合併起來。由於收集器在流上做終端操作，因此之後便不能重用流了。你甚至可以用流API的 reduce() 方法將所有數字合成一個，下一個例子將會講到。

public static void main(String[] args) {
	// 不使用lambda表達式爲每個訂單加上12%的稅
	System.out.println("java8之前:");
	List<Integer> costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
	for (Integer cost : costBeforeTax) {
	    double price = cost + .12*cost;
	    System.out.println(price);
	}
	System.out.println("java8之後:");
	// 使用lambda表達式
	costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);
}

輸出：

java8之前:
112.0
224.0
336.0
448.0
560.0
java8之後:
112.0
224.0
336.0
448.0
560.0

例6.2、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

在上個例子中，可以看到map將集合類（例如列表）元素進行轉換的。還有一個 reduce() 函數可以將所有值合併成一個。Map和Reduce操作是函數式編程的核心操作，因爲其功能，reduce 又被稱爲摺疊操作。另外，reduce 並不是一個新的操作，你有可能已經在使用它。SQL中類似 sum()、avg() 或者 count() 的聚集函數，實際上就是 reduce 操作，因爲它們接收多個值並返回一個值。流API定義的 reduceh() 函數可以接受lambda表達式，並對所有值進行合併。IntStream這樣的類有類似 average()、count()、sum() 的內建方法來做 reduce 操作，也有mapToLong()、mapToDouble() 方法來做轉換。這並不會限制你，你可以用內建方法，也可以自己定義。在這個Java 8的Map Reduce示例裏，我們首先對所有價格應用 12% 的VAT，然後用 reduce() 方法計算總和。

public static void main(String[] args) {
	// 爲每個訂單加上12%的稅
	// 老方法：
	List<Integer> 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("java8之前 -> 總計 : " + total);

	// 新方法：
	double bill = costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12 * cost).reduce((sum, cost) -> sum + cost).get();
	System.out.println("java8之後 -> 總計 : " + bill);
}

輸出：

java8之前 -> 總計 : 1680.0
java8之後 -> 總計 : 1680.0

例7、通過過濾創建一個String列表

過濾是Java開發者在大規模集合上的一個常用操作，而現在使用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，即可以傳入一個lambda表達式作爲過濾邏輯。下面的例子是用lambda表達式過濾Java集合，將幫助理解。

public static void main(String[] args) {
	List<String> strList = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");
	// 創建一個字符串列表，每個字符串長度大於2
	List<String> filtered = strList.stream().filter(x -> x.length()> 4).collect(Collectors.toList());
	System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);
}

輸出：

Original List : [Java, Scala, C++, Haskell, Lisp], filtered list : [Scala, Haskell]

另外，關於 filter() 方法有個常見誤解。在現實生活中，做過濾的時候，通常會丟棄部分，但使用filter()方法則是獲得一個新的列表，且其每個元素符合過濾原則。

例8、對列表的每個元素應用函數

我們通常需要對列表的每個元素使用某個函數，例如逐一乘以某個數、除以某個數或者做其它操作。這些操作都很適合用 map() 方法，可以將轉換邏輯以lambda表達式的形式放在 map() 方法裏，就可以對集合的各個元素進行轉換了，如下所示。

public static void main(String[] args) {
	List<String> strList = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");
	// 將字符串換成大寫並用逗號鏈接起來
	String Countries = strList.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));
	System.out.println(Countries);
}

輸出：

JAVA, SCALA, C++, HASKELL, LISP

例9、複製不同的值，創建一個子列表

本例展示瞭如何利用流的 distinct() 方法來對集合進行去重。

public static void main(String[] args) {
	// 用所有不同的數字創建一個正方形列表
	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：

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

例10、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，有個非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s，描述流中元素的各種摘要數據。在本例中，我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() 方法來獲得列表的所有元素的總和及平均值。

public static void main(String[] args) {
	// 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：

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，那麼有必要對二者做一個比較分析。一個關鍵的不同點就是關鍵字 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。另一個不同點是二者的編譯方式。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

到目前爲止我們看到了Java 8的10個lambda表達式，這對於新手來說是個合適的任務量，你可能需要親自運行示例程序以便掌握。試着修改要求創建自己的例子，達到快速學習的目的。我還想建議大家使用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，如果你喜歡閱讀，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），作者是Richard Warburton，或者也可以看看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之前，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表達式僅能放入如下代碼：預定義使用了 @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，可以用作返回類型，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，可以傳入lambda表達式。類似的，如果一個方法接受聲明於 java.util.function 包內的接口，例如 Predicate、Function、Consumer 或 Supplier，那麼可以向其傳lambda表達式。

2）lambda表達式內可以使用方法引用，僅當該方法不修改lambda表達式提供的參數。本例中的lambda表達式可以換爲方法引用，因爲這僅是一個參數相同的簡單方法調用。

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，如下所示：

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

事實上，可以省略這裏的lambda參數的類型聲明，編譯器可以從列表的類屬性推測出來。

3）lambda內部可以使用靜態、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，所以如果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。可以使用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。大致應該長這樣：

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。

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

輸出：

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

另外，只是訪問它而不作修改是可以的，如下所示：

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

輸出：

因此，它看起來更像不可變閉包，類似於Python。

以上就是Java 8的lambda表達式的全部10個例子。此次修改將成爲Java史上最大的一次，將深遠影響未來Java開發者使用集合框架的方式。我想規模最相似的一次修改就是Java 5的發佈了，它帶來了很多優點，提升了代碼質量，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，這可以使高性能應用變得更容易寫。

Java8 lambda表達式10個示例

Java 8 lambda表達式示例

例1、用lambda表達式實現Runnable

例2、使用Java 8 lambda表達式進行事件處理

例3、使用lambda表達式對列表進行迭代

例4、使用lambda表達式和函數式接口Predicate

例5、如何在lambda表達式中加入Predicate

例6、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

例6.2、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

例7、通過過濾創建一個String列表

例8、對列表的每個元素應用函數

例9、複製不同的值，創建一個子列表

例10、計算集合元素的最大值、最小值、總和以及平均值

Lambda表達式 vs 匿名類

Java 8 Lambda表達式要點

10個Java lambda表達式、流API示例

認知提升的方法

C#開源的兩款功能強大的錄屏神器

螞蟻面試：Springcloud核心組件的底層原理，你知道多少？

前端 Vue yarn.lock文件：詳解和使用指南

Closure Table如何將樹形結構存儲在數據庫中

帶有大文件的 GitHub 項目的創建與拉取——使用 Git Large File Storage (LFS)

Rabbitmq 配置開發測試不同環境

spring boot admin 整合nacos後自定義context-path問題

Java Stream常用代碼

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結