基本語法
Lambda 表達式爲 Java8 帶來了部分函數式編程的支持。Lambda 表達式雖然不完全等同於閉包,但也基本實現了閉包的功能。和其他一些函數式語言不一樣的是,Java 中的 Lambda 表達式也是對象,必須依附於一類特別的對象類型,函數式接口。
Lambda 表達式的一般語法:
(type1 param1, type2 param2, ..., typeN paramN) -> {
statment1;
statment2;
......
return statmentM;
}
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絕大多數情況,編譯器都可以從上下文環境中推斷出lambda表達式的參數類型。這樣lambda表達式就變成了:
(param1, param2, ..., paramN) -> {
statment1;
statment2;
......
return statmentM;
}
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當lambda表達式的參數個數只有一個,可以省略小括號。lambda表達式簡寫爲:
param1 -> {
statment1;
statment2;
......
return statmentM;
}
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當 lambda 表達式只包含一條語句時,可以省略大括號、return和語句結尾的分號。lambda表達式簡化爲:
案例使用
例1、對列表進行迭代
// Java 8之前:
List features = Arrays.asList( "note" , "guide" , "qa" , "hotel" , "sales" );
for (String feature : features) {
System.out.println(feature);
}
// Java 8之後:
List features = Arrays.asList( "note" , "guide" , "qa" , "hotel" , "sales" );
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
features.forEach(System.out::println);
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例 2、對 map / set 進行迭代
// Java 8之前:
for (Map.Entry<String, String> it : aMap.entrySet()){
System.out.println(it.getKey()+ "=" +it.getValue());
}
// Java 8之後:
aMap.forEach((k,v)->{System.out.println(k+ " " +v);});
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例 3、實現 Runnable
使用lambda表達式可以替換匿名類,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。
// 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方式:
new Thread(()->System.out.println( "In Java8, Lambda expression rocks !!" )).start();
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例 4、邏輯處理與函數式接口 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。
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( "Print all languages :" );
filter(languages, (str)-> true );
System.out.println( "Print language whose length greater than 4:" );
filter(languages, (str)->str.length() > 4 );
}
// Java8 不太友好的處理方式
public static void filter(List names, Predicate condition) {
for (String name: names) {
if (condition.test(name)) {
System.out.println(name + " " );
}
}
}
// Java8 更好的實現方式
public static void filter(List names, Predicate condition) {
names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {
System.out.println(name + " " );
});
}
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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,下面的例子將要講到。
例 5、lambda 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:
// 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 ;
names.stream()
.filter(startsWithJ.and(fourLetterLong))
.forEach((n) -> System.out.print( "nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n));
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例 6、Lambda 中 Map 使用
map() 函數允許你將對象進行轉換。
// 不使用lambda表達式爲每個訂單加上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);
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例 7、Lambda 中 Reduce 使用
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。
// 爲每個訂單加上12%的稅,最後得到總價
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);
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例 8、過濾創建一個新列表
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。
List<String> strList = Arrays.asList( "abc" , "bcd" , "defg" , "jk" );
// 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()> 2 ).collect(Collectors.toList());
System.out.printf( "Original List : %s, filtered list : %s %n" , strList, filtered);
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例 9、對 list 中每個元素應用函數
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
// 將字符串換成大寫並用逗號鏈接起來
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);
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例 10、複製不同值並創建一個子列表
本例展示瞭如何利用流的 distinct() 方法來對集合進行去重。
// 用所有不同的數字創建一個平方形列表
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);
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例 11、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。
//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());
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例 12、項目中真實使用 Lambda 案例
// 從配置文件中獲取對應的初始化內容
private static final HashMap<String, ArrayList<String>> TYPE_MAP = YmlUtil.getMap();
// 過濾同類型
private boolean filterByType(String baseTypeId, String typeId) {
List<String> typeIds = TYPE_MAP.getOrDefault(baseTypeId, TYPE_MAP.get(TYPE_DEFAULT)); // 如果給定的 key 沒有對應 vale,則給定一個默認的 list
return Optional.ofNullable(typeIds).map(t -> t.contains(typeId)).orElse( false ); // 首先判斷 typeIds 是否爲空,爲空返回 false;不爲空使用 Lambda 的 map 函數判斷 list 中是否包含給定的key,如果不包含返回 false 否則返回 true
}
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