例1、用lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn)Runnable

我開(kāi)始使用Java 8時(shí)，首先做的就是使用lambda表達(dá)式替換匿名類(lèi)，而實(shí)現(xiàn)Runnable接口是匿名類(lèi)的最好示例?？匆幌翵ava 8之前的runnable實(shí)現(xiàn)方法，需要4行代碼，而使用lambda表達(dá)式只需要一行代碼。我們

在這里做了什么呢？那就是用() -> {}代碼塊替代了整個(gè)匿名類(lèi)。

// 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();

輸出：

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

這個(gè)例子向我們展示了Java 8 lambda表達(dá)式的語(yǔ)法。你可以使用lambda寫(xiě)出如下代碼：

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

例如，如果你的方法不對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改、重寫(xiě)，只是在控制臺(tái)打印點(diǎn)東西的話(huà)，那么可以這樣寫(xiě)：

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

如果你的方法接收兩個(gè)參數(shù)，那么可以寫(xiě)成如下這樣：

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

順便提一句，通常都會(huì)把lambda表達(dá)式內(nèi)部變量的名字起得短一些。這樣能使代碼更簡(jiǎn)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(huì)比even、odd要好。

例2、使用Java 8 lambda表達(dá)式進(jìn)行事件處理

如果你用過(guò)Swing API編程，你就會(huì)記得怎樣寫(xiě)事件監(jiān)聽(tīng)代碼。這又是一個(gè)舊版本簡(jiǎn)單匿名類(lèi)的經(jīng)典用例，但現(xiàn)在可以不這樣了。你可以用lambda表達(dá)式寫(xiě)出更好的事件監(jiān)聽(tīng)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(kāi)發(fā)者經(jīng)常使用匿名類(lèi)的另一個(gè)地方是為 Collections.sort() 定制 Comparator。在Java 8中，你可以用更可讀的lambda表達(dá)式換掉丑陋的匿名類(lèi)。

我把這個(gè)留做練習(xí)，應(yīng)該不難，可以按照我在使用lambda表達(dá)式實(shí)現(xiàn) Runnable 和 ActionListener 的過(guò)程中的套路來(lái)做。

例3、使用lambda表達(dá)式對(duì)列表進(jìn)行迭代

如果你使過(guò)幾年Java，你就知道針對(duì)集合類(lèi)，最常見(jiàn)的操作就是進(jìn)行迭代，并將業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)用于各個(gè)元素，例如處理訂單、交易和事件的列表。

由于Java是命令式語(yǔ)言，Java 8之前的所有循環(huán)代碼都是順序的，即可以對(duì)其元素進(jìn)行并行化處理。如果你想做并行過(guò)濾，就需要自己寫(xiě)代碼，這并不是那么容易。

通過(guò)引入lambda表達(dá)式和默認(rèn)方法，將做什么和怎么做的問(wèn)題分開(kāi)了，這意味著Java集合現(xiàn)在知道怎樣做迭代，并可以在A(yíng)PI層面對(duì)集合元素進(jìn)行并行處理。

下面的例子里，我將介紹如何在使用lambda或不使用lambda表達(dá)式的情況下迭代列表。你可以看到列表現(xiàn)在有了一個(gè) forEach()  方法，它可以迭代所有對(duì)象，并將你的lambda代碼應(yīng)用在其中。

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

// Java 8之后：
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(hào)操作符標(biāo)示，
// 看起來(lái)像C++的作用域解析運(yùn)算符
features.forEach(System.out::println);

輸出：

Lambdas
Default Method
Stream API
Date and Time API

列表循環(huán)的最后一個(gè)例子展示了如何在Java 8中使用方法引用（method reference）。你可以看到C++里面的雙冒號(hào)、范圍解析操作符現(xiàn)在在Java 8中用來(lái)表示方法引用。

例4、使用lambda表達(dá)式和函數(shù)式接口Predicate

除了在語(yǔ)言層面支持函數(shù)式編程風(fēng)格，Java 8也添加了一個(gè)包，叫做 java.util.function。它包含了很多類(lèi)，用來(lái)支持Java的函數(shù)式編程。其中一個(gè)便是Predicate，使用 java.util.function.Predicate 函數(shù)式接口以及l(fā)ambda表達(dá)式，可以向API方法添加邏輯，用更少的代碼支持更多的動(dòng)態(tài)行為。

下面是Java 8 Predicate 的例子，展示了過(guò)濾集合數(shù)據(jù)的多種常用方法。Predicate接口非常適用于做過(guò)濾。

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：

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

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

可以看到，Stream API的過(guò)濾方法也接受一個(gè)Predicate，這意味著可以將我們定制的 filter() 方法替換成寫(xiě)在里面的內(nèi)聯(lián)代碼，這就是lambda表達(dá)式的魔力。另外，Predicate接口也允許進(jìn)行多重條件的測(cè)試，下個(gè)例子將要講到。

例5、如何在lambda表達(dá)式中加入Predicate

上個(gè)例子說(shuō)到，java.util.function.Predicate 允許將兩個(gè)或更多的 Predicate 合成一個(gè)。它提供類(lèi)似于邏輯操作符AND和OR的方法，名字叫做and()、or()和xor()，用于將傳入 filter() 方法的條件合并起來(lái)。

例如，要得到所有以J開(kāi)始，長(zhǎng)度為四個(gè)字母的語(yǔ)言，可以定義兩個(gè)獨(dú)立的 Predicate 示例分別表示每一個(gè)條件，然后用 Predicate.and() 方法將它們合并起來(lái)，如下所示：

// 甚至可以用and()、or()和xor()邏輯函數(shù)來(lái)合并Predicate，
// 例如要找到所有以J開(kāi)始，長(zhǎng)度為四個(gè)字母的名字，你可以合并兩個(gè)Predicate并傳入
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));

類(lèi)似地，也可以使用 or() 和 xor() 方法。本例著重介紹了如下要點(diǎn)：可按需要將 Predicate 作為單獨(dú)條件然后將其合并起來(lái)使用。簡(jiǎn)而言之，你可以以傳統(tǒng)Java命令方式使用 Predicate 接口，也可以充分利用lambda表達(dá)式達(dá)到事半功倍的效果。

例6、Java 8中使用lambda表達(dá)式的Map和Reduce示例

本例介紹最廣為人知的函數(shù)式編程概念map。它允許你將對(duì)象進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

例如在本例中，我們將 costBeforeTax 列表的每個(gè)元素轉(zhuǎn)換成為稅后的值。我們將 x -> x*x lambda表達(dá)式傳到 map() 方法，后者將其應(yīng)用到流中的每一個(gè)元素。然后用 forEach() 將列表元素打印出來(lái)。

使用流API的收集器類(lèi)，可以得到所有含稅的開(kāi)銷(xiāo)。有 toList() 這樣的方法將 map 或任何其他操作的結(jié)果合并起來(lái)。由于收集器在流上做終端操作，因此之后便不能重用流了。你甚至可以用流API的 reduce() 方法將所有數(shù)字合成一個(gè)，下一個(gè)例子將會(huì)講到。

// 不使用lambda表達(dá)式為每個(gè)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(dá)式
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

輸出：

112.0
224.0
336.0
448.0
560.0
112.0
224.0
336.0
448.0
560.0

例6.2、Java 8中使用lambda表達(dá)式的Map和Reduce示例

在上個(gè)例子中，可以看到map將集合類(lèi)（例如列表）元素進(jìn)行轉(zhuǎn)換的。

還有一個(gè) reduce() 函數(shù)可以將所有值合并成一個(gè)。Map和Reduce操作是函數(shù)式編程的核心操作，因?yàn)槠涔δ?，reduce 又被稱(chēng)為折疊操作。

另外，reduce 并不是一個(gè)新的操作，你有可能已經(jīng)在使用它。SQL中類(lèi)似 sum()、avg() 或者 count() 的聚集函數(shù)，實(shí)際上就是 reduce 操作，因?yàn)樗鼈兘邮斩鄠€(gè)值并返回一個(gè)值。流API定義的 reduceh() 函數(shù)可以接受lambda表達(dá)式，并對(duì)所有值進(jìn)行合并。

IntStream這樣的類(lèi)有類(lèi)似 average()、count()、sum() 的內(nèi)建方法來(lái)做 reduce 操作，也有mapToLong()、mapToDouble() 方法來(lái)做轉(zhuǎn)換。

這并不會(huì)限制你，你可以用內(nèi)建方法，也可以自己定義。在這個(gè)Java 8的Map Reduce示例里，我們首先對(duì)所有價(jià)格應(yīng)用 12% 的VAT，然后用 reduce() 方法計(jì)算總和。

// 為每個(gè)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：

Total : 1680.0
Total : 1680.0

例7、通過(guò)過(guò)濾創(chuàng)建一個(gè)String列表

過(guò)濾是Java開(kāi)發(fā)者在大規(guī)模集合上的一個(gè)常用操作，而現(xiàn)在使用lambda表達(dá)式和流API過(guò)濾大規(guī)模數(shù)據(jù)集合是驚人的簡(jiǎn)單。

流提供了一個(gè) filter() 方法，接受一個(gè) Predicate 對(duì)象，即可以傳入一個(gè)lambda表達(dá)式作為過(guò)濾邏輯。下面的例子是用lambda表達(dá)式過(guò)濾Java集合，將幫助理解。

// 創(chuàng)建一個(gè)字符串列表，每個(gè)字符串長(zhǎng)度大于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：

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

另外，關(guān)于 filter() 方法有個(gè)常見(jiàn)誤解。在現(xiàn)實(shí)生活中，做過(guò)濾的時(shí)候，通常會(huì)丟棄部分，但使用filter()方法則是獲得一個(gè)新的列表，且其每個(gè)元素符合過(guò)濾原則。

例8、對(duì)列表的每個(gè)元素應(yīng)用函數(shù)

我們通常需要對(duì)列表的每個(gè)元素使用某個(gè)函數(shù)，例如逐一乘以某個(gè)數(shù)、除以某個(gè)數(shù)或者做其它操作。這些操作都很適合用 map() 方法，可以將轉(zhuǎn)換邏輯以lambda表達(dá)式的形式放在 map() 方法里，就可以對(duì)集合的各個(gè)元素進(jìn)行轉(zhuǎn)換了，如下所示。

// 將字符串換成大寫(xiě)并用逗號(hào)鏈接起來(lái)
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：

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

例9、復(fù)制不同的值，創(chuàng)建一個(gè)子列表

本例展示了如何利用流的 distinct() 方法來(lái)對(duì)集合進(jìn)行去重。

// 用所有不同的數(shù)字創(chuàng)建一個(gè)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(jì)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(lèi)中，有個(gè)非常有用的方法叫做 summaryStatistics() ?？梢苑祷?IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s，描述流中元素的各種摘要數(shù)據(jù)。

在本例中，我們用這個(gè)方法來(lái)計(jì)算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法來(lái)獲得列表的所有元素的總和及平均值。

//獲取數(shù)字的個(gè)數(shù)、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(dá)式 vs 匿名類(lèi)

既然lambda表達(dá)式即將正式取代Java代碼中的匿名內(nèi)部類(lèi)，那么有必要對(duì)二者做一個(gè)比較分析。一個(gè)關(guān)鍵的不同點(diǎn)就是關(guān)鍵字 this。匿名類(lèi)的 this 關(guān)鍵字指向匿名類(lèi)，而lambda表達(dá)式的 this 關(guān)鍵字指向包圍lambda表達(dá)式的類(lèi)。另一個(gè)不同點(diǎn)是二者的編譯方式。Java編譯器將lambda表達(dá)式編譯成類(lèi)的私有方法。使用了Java 7的 invokedynamic 字節(jié)碼指令來(lái)動(dòng)態(tài)綁定這個(gè)方法。

Java 8 Lambda表達(dá)式要點(diǎn)

10個(gè)Java lambda表達(dá)式、流API示例

到目前為止我們看到了Java 8的10個(gè)lambda表達(dá)式，這對(duì)于新手來(lái)說(shuō)是個(gè)合適的任務(wù)量，你可能需要親自運(yùn)行示例程序以便掌握。試著修改要求創(chuàng)建自己的例子，達(dá)到快速學(xué)習(xí)的目的。我還想建議大家使用Netbeans IDE來(lái)練習(xí)lambda表達(dá)式，它對(duì)Java 8支持良好。當(dāng)把代碼轉(zhuǎn)換成函數(shù)式的時(shí)候，Netbeans會(huì)及時(shí)給你提示。只需跟著Netbeans的提示，就能很容易地把匿名類(lèi)轉(zhuǎn)換成lambda表達(dá)式。此外，如果你喜歡閱讀，那么記得看一下Java 8的lambdas，實(shí)用函數(shù)式編程這本書(shū)（Java 8 Lambdas, pragmatic functional programming），作者是Richard Warburton，或者也可以看看Manning的Java 8實(shí)戰(zhàn)（Java 8 in Action），這本書(shū)雖然還沒(méi)出版，但我猜線(xiàn)上有第一章的免費(fèi)pdf。不過(guò)，在你開(kāi)始忙其它事情之前，先回顧一下Java 8的lambda表達(dá)式、默認(rèn)方法和函數(shù)式接口的重點(diǎn)知識(shí)。

1）lambda表達(dá)式僅能放入如下代碼：預(yù)定義使用了 @Functional 注釋的函數(shù)式接口，自帶一個(gè)抽象函數(shù)的方法，或者SAM（Single Abstract Method 單個(gè)抽象方法）類(lèi)型。這些稱(chēng)為lambda表達(dá)式的目標(biāo)類(lèi)型，可以用作返回類(lèi)型，或lambda目標(biāo)代碼的參數(shù)。例如，若一個(gè)方法接收Runnable、Comparable或者 Callable 接口，都有單個(gè)抽象方法，可以傳入lambda表達(dá)式。類(lèi)似的，如果一個(gè)方法接受聲明于 java.util.function 包內(nèi)的接口，例如 Predicate、Function、Consumer 或 Supplier，那么可以向其傳lambda表達(dá)式。

2）lambda表達(dá)式內(nèi)可以使用方法引用，僅當(dāng)該方法不修改lambda表達(dá)式提供的參數(shù)。本例中的lambda表達(dá)式可以換為方法引用，因?yàn)檫@僅是一個(gè)參數(shù)相同的簡(jiǎn)單方法調(diào)用。

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

然而，若對(duì)參數(shù)有任何修改，則不能使用方法引用，而需鍵入完整地lambda表達(dá)式，如下所示：

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

事實(shí)上，可以省略這里的lambda參數(shù)的類(lèi)型聲明，編譯器可以從列表的類(lèi)屬性推測(cè)出來(lái)。

3）lambda內(nèi)部可以使用靜態(tài)、非靜態(tài)和局部變量，這稱(chēng)為lambda內(nèi)的變量捕獲。

4）Lambda表達(dá)式在Java中又稱(chēng)為閉包或匿名函數(shù)，所以如果有同事把它叫閉包的時(shí)候，不用驚訝。

5）Lambda方法在編譯器內(nèi)部被翻譯成私有方法，并派發(fā) invokedynamic 字節(jié)碼指令來(lái)進(jìn)行調(diào)用。可以使用JDK中的 javap 工具來(lái)反編譯class文件。使用 javap -p 或 javap -c -v 命令來(lái)看一看lambda表達(dá)式生成的字節(jié)碼。大致應(yīng)該長(zhǎng)這樣：

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

6）lambda表達(dá)式有個(gè)限制，那就是只能引用 final 或 final 局部變量，這就是說(shuō)不能在lambda內(nèi)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++; });

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

另外，只是訪(fǎng)問(wèn)它而不作修改是可以的，如下所示：

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

輸出：

4
6
10
14

因此，它看起來(lái)更像不可變閉包，類(lèi)似于Python。

以上就是Java 8的lambda表達(dá)式的全部10個(gè)例子。此次修改將成為Java史上最大的一次，將深遠(yuǎn)影響未來(lái)Java開(kāi)發(fā)者使用集合框架的方式。我想規(guī)模最相似的一次修改就是Java 5的發(fā)布了，它帶來(lái)了很多優(yōu)點(diǎn)，提升了代碼質(zhì)量，例如：泛型、枚舉、自動(dòng)裝箱（Autoboxing）、靜態(tài)導(dǎo)入、并發(fā)API和變量參數(shù)。上述特性使得Java代碼更加清晰，我想lambda表達(dá)式也將進(jìn)一步改進(jìn)它。我在期待著開(kāi)發(fā)并行第三方庫(kù)，這可以使高性能應(yīng)用變得更容易寫(xiě)。希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。