Lambda

====== Lambda ======

===== Lambda 基本语法 =====
Lambda 的基本结构为 (arguments) -> body,有如下几种情况:
  ● 参数类型可推导时,不需要指定类型,如 (a) -> System.out.println(a)
  ● 当只有一个参数且类型可推导时,不强制写 (), 如 a -> System.out.println(a)
  ● 参数指定类型时,必须有括号,如 (int a) -> System.out.println(a)
  ● 参数可以为空,如 () -> System.out.println(“hello”)
  ● body 需要用 {} 包含语句,当只有一条语句时 {} 可省略
常见的写法如下:

(a) -> a * a
(int a, int b) -> a + b
(a, b) -> {return a - b;}
() -> System.out.println(Thread.currentThread().getId())

===== 函数式接口 FunctionalInterface =====

==== 概念 ====

Java Lambda 表达式以函数式接口为基础。什么是函数式接口(FunctionalInterface)? 简单说来就是只有一个方法(函数)的接口,这类接口的目的是为了一个单一的操作,也就相当于一个单一的函数了。常见的接口如:Runnable, Comparator 都是函数式接口,并且都标注了注解 @FunctionalInterface 。
==== 举例 ====

以 Thread 为例说明很容易理解。Runnable 接口是我们线程编程时常用的一个接口,就包含一个方法 void run(),这个方法就是线程的运行逻辑。按照以前的语法,我们新建线程一般要用到 Runnable 的匿名类,如下:

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getId());
    }

}).start();


如果写多了,是不是很无聊,而基于 Lambda 的写法则变得简洁明了,如下:

new Thread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getId())).start();

注意 Thread 的参数,Runnable 的匿名实现就通过一句就实现了出来,写成下面的更好理解

Runnable r = () -> System.out.println(Thread.currentThread().getId());
new Thread(r).start();

当然 Lambda 的目的不仅仅是写起来简洁,更高层次的目的等体会到了再总结。
再看一个比较器的例子,按照传统的写法,如下:

Integer[] a = {1, 8, 3, 9, 2, 0, 5};
Arrays.sort(a, new Comparator<Integer>() {
    @Override
    public int compare(Integer o1, Integer o2) {
        return o1 - o2;
    }
});

Lambda 表达式写法如下:

Integer[] a = {1, 8, 3, 9, 2, 0, 5};
Arrays.sort(a, (o1, o2) -> o1 - o2);

===== JDK中的函数式接口 =====

为了现有的类库能够直接使用 Lambda 表达式,Java 8 以前存在一些接口已经被标注为函数式接口的:
  ● java.lang.Runnable
  ● java.util.Comparator
  ● java.util.concurrent.Callable
  ● java.io.FileFilter
  ● java.security.PrivilegedAction
  ● java.beans.PropertyChangeListener
Java 8 中更是新增加了一个包 java.util.function,带来了常用的函数式接口:
  ● Function<T, R> - 函数:输入 T 输出 R
  ● BiFunction<T, U, R> - 函数:输入 T 和 U 输出 R 对象
  ● Predicate<T> - 断言/判断:输入 T 输出 boolean
  ● BiPredicate<T, U> - 断言/判断:输入 T 和 U 输出 boolean
  ● Supplier<T> - 生产者:无输入,输出 T
  ● Consumer<T> - 消费者:输入 T,无输出
  ● BiConsumer<T, U> - 消费者:输入 T 和 U 无输出
  ● UnaryOperator<T> - 单元运算:输入 T 输出 T
  ● BinaryOperator<T> - 二元运算:输入 T 和 T 输出 T
另外还对基本类型的处理增加了更加具体的函数是接口,包括:BooleanSupplier, DoubleBinaryOperator, DoubleConsumer, DoubleFunction<R>, DoublePredicate, DoubleSupplier, DoubleToIntFunction, DoubleToLongFunction, DoubleUnaryOperator, IntBinaryOperator, IntConsumer, IntFunction<R>, IntPredicate, IntSupplier, IntToDoubleFunction, IntToLongFunction, IntUnaryOperator, LongBinaryOperator, LongConsumer,LongFunction<R>, LongPredicate, LongSupplier, LongToDoubleFunction,LongToIntFunction, LongUnaryOperator, ToDoubleBiFunction<T, U>, ToDoubleFunction<T>,ToIntBiFunction<T, U>, ToIntFunction<T>, ToLongBiFunction<T, U>, ToLongFunction<T> 。结合上面的函数式接口,对这些基本类型的函数式接口通过类名就能一眼看出接口的作用。
===== 创建函数式接口 =====

有时候我们需要自己实现一个函数式接口,做法也很简单,首先你要保证此接口只能有一个函数操作,然后在接口类型上标注注解 @FunctionalInterface 即可。
==== 类型推导 ====

类型推导是 Lambda 表达式的基础,类型推导的过程就是 Lambda 表达式的编译过程。以下面的代码为例:

Function<String, Integer> strToInt = str -> Integer.parseInt(str);

编译期间,我理解的类型推导的过程如下:
  1. 先确定目标类型 Function
  2. Function 作为函数式接口,其方法签名为:Integer apply(String t)
  3. 检测 str -> Integer.parseInt(str) 是否与方法签名匹配(方法的参数类型、个数、顺序 和返回值类型)
  4. 如果不匹配,则报编译错误
这里的目标类型是关键,通过目标类型获取方法签名,然后和 Lambda 表达式做出对比。
==== 方法引用 ====

方法引用(Method Reference)的基础同样是函数式接口,可以直接作为函数式接口的实现,与 Lambda 表达式有相同的作用,同样依赖于类型推导。方法引用可以看作是只调用一个方法的 Lambda 表达式的简化。
方法引用的语法为: Type::methodName 或者 instanceName::methodName , 构造函数对应的 methodName 为 new。
例如上面曾用到例子:

Function<String, Integer> strToInt = str -> Integer.parseInt(str);

对应的方法引用的写法为

Function<String, Integer> strToInt = Integer::parseInt;
根据方法的类型,方法引用主要分为一下几种类型,构造方法引用、静态方法引用、实例上实例方法引用、类型上实例方法引用等

==== 构造方法引用 ====

语法为: Type::new 。 如下面的函数为了将字符串转为数组
方法引用写法

Function<String, Integer> strToInt = Integer::new;

Lambda 写法

Function<String, Integer> strToInt = str -> new Integer(str);

传统写法

Function<String, Integer> strToInt = new Function<String, Integer>() {
    @Override
    public Integer apply(String str) {
        return new Integer(str);
    }
};

==== 数组构造方法引用 ====

语法为: Type[]::new 。如下面的函数为了构造一个指定长度的字符串数组
方法引用写法

Function<Integer, String[]> fixedArray = String[]::new;

方法引用写法

Function<Integer, String[]> fixedArray = length -> new String[length];

传统写法

Function<Integer, String[]> fixedArray = new Function<Integer, String[]>() {
    @Override
    public String[] apply(Integer length) {
        return new String[length];
    }
};

==== 静态方法引用 ====

语法为: Type::new 。 如下面的函数同样为了将字符串转为数组
方法引用写法

Function<String, Integer> strToInt = Integer::parseInt;

Lambda 写法

Function<String, Integer> strToInt = str -> Integer.parseInt(str);

传统写法

Function<String, Integer> strToInt = new Function<String, Integer>() {
    @Override
    public Integer apply(String str) {
        return Integer.parseInt(str);
    }
};

==== 实例上实例方法引用 ====

语法为: instanceName::methodName 。如下面的判断函数用来判断给定的姓名是否在列表中存在

List<String> names = Arrays.asList(new String[]{"张三", "李四", "王五"});
Predicate<String> checkNameExists = names::contains;
System.out.println(checkNameExists.test("张三"));
System.out.println(checkNameExists.test("张四"));

类型上实例方法引用
语法为: Type::methodName 。运行时引用是指上下文中的对象,如下面的函数来返回字符串的长度

Function<String, Integer> calcStrLength = String::length;
System.out.println(calcStrLength.apply("张三"));
List<String> names = Arrays.asList(new String[]{"zhangsan", "lisi", "wangwu"});
names.stream().map(String::length).forEach(System.out::println);

又比如下面的函数已指定的分隔符分割字符串为数组

BiFunction<String, String, String[]> split = String::split;
String[] names = split.apply("zhangsan,lisi,wangwu", ",");
System.out.println(Arrays.toString(names));

===== Stream 对象 =====

==== 概念 ====

什么是 Stream ? 这里的 Stream 不同于 io 中的 InputStream 和 OutputStream,Stream 位于包 java.util.stream 中, 也是 java 8 新加入的,Stream 只的是一组支持串行并行聚合操作的元素,可以理解为集合或者迭代器的增强版。什么是聚合操作?简单举例来说常见的有平均值、最大值、最小值、总和、排序、过滤等。
==== Stream 的几个特征 ====

  ● 单次处理。一次处理结束后,当前Stream就关闭了。
  ● 支持并行操作
==== 常见的获取 Stream 的方式 ====

  ● 从集合中获取
      ○ Collection.stream();
      ○ Collection.parallelStream();
  ● 静态工厂
      ○ Arrays.stream(array)
      ○ Stream.of(T …)
      ○ IntStream.range()
这里只对 Stream 做简单的介绍,下面会有具体的应用。要说 Stream 与 Lambda 表达式有什么关系,其实并没有什么特别紧密的关系,只是 Lambda 表达式极大的方便了 Stream 的使用。如果没有 Lambda 表达式,使用 Stream 的过程中会产生大量的匿名类,非常别扭。
==== 举例 ====

以下的demo依赖于 Employee 对象,以及由 Employee 对象组成的 List 对象。

public class Employee {

    private String name;
    private String sex;
    private int age;

    public Employee(String name, String sex, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }

    public String getSex() {
        return sex;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        builder.append("Employee {name=").append(name).append(", sex=").append(sex).append(", age=").append(age)
                .append("}");
        return builder.toString();
    }
}
List<Employee> employees = new ArrayList<>();
employees.add(new Employee("张三", "男", 25));
employees.add(new Employee("李四", "女", 24));
employees.add(new Employee("王五", "女", 23));
employees.add(new Employee("周六", "男", 22));
employees.add(new Employee("孙七", "女", 21));
employees.add(new Employee("刘八", "男", 20));

打印所有员工
Collection 提供了 forEach 方法,供我们逐个操作单个对象。

employees.forEach(e -> System.out.println(e)); 

或者

employees.stream().forEach(e -> System.out.println(e));

按年龄排序

Collections.sort(employees, (e1, e2) -> e1.getAge() - e2.getAge());
employees.forEach(e -> System.out.println(e));

或者

employees.stream().sorted((e1, e2) -> e1.getAge() - e2.getAge()).forEach(e -> System.out.println(e));

打印年龄最大的女员工
max/min 返回指定排序条件下最大/最小的元素
<

Employee maxAgeFemaleEmployee = employees.stream()
        .filter(e -> "女".equals(e.getSex()))
        .max((e1, e2) -> e1.getAge() - e2.getAge())
        .get();
System.out.println(maxAgeFemaleEmployee);

打印出年龄大于20 的男员工
filter 可以过滤出符合条件的元素

employees.stream()
        .filter(e -> e.getAge() > 20 && "男".equals(e.getSex()))
        .forEach(e -> System.out.println(e));

打印出年龄最大的2名男员工
limit 方法截取有限的元素

employees.stream()
        .filter(e -> "男".equals(e.getSex()))
        .sorted((e1, e2) -> e2.getAge() - e1.getAge())
        .limit(2)
        .forEach(e -> System.out.println(e));

打印出所有男员工的姓名,使用 , 分隔
map 将 Stream 中所有元素的执行给定的函数后返回值组成新的 Stream

String maleEmployeesNames = employees.stream()
        .map(e -> e.getName())
        .collect(Collectors.joining(","));
System.out.println(maleEmployeesNames);

统计信息

IntSummaryStatistics, DoubleSummaryStatistics, LongSummaryStatistics 包含了 Stream 中的汇总数据。
IntSummaryStatistics stat = employees.stream()
        .mapToInt(Employee::getAge).summaryStatistics();
System.out.println("员工总数:" + stat.getCount());
System.out.println("最高年龄:" + stat.getMax());
System.out.println("最小年龄:" + stat.getMin());
System.out.println("平均年龄:" + stat.getAverage());

Lambda
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故事

2017-01-13 15:48 上海市电信
表示完全不懂这个呀,还是顶一记啦。。 face
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翻墙方法

2016-12-28 19:39 广东省广州市荔湾区电信
感谢分享
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凯哥自媒体

2016-12-27 16:55 河南省郑州市电信
分享的不错,谢谢
 Windows 7   百度浏览器 8.4

有声绘本网

2016-12-04 08:08 海南省海口市电信
face 好羞射,文章真的好赞啊,顶博主!
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最好的essay

2016-10-24 19:45 罗马尼亚 CZ88.NET
好难啊,但是还是赞
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卢松松商城

2016-09-22 13:19 北京市联通
厉害   感觉互联网要学习的比当年在学生时代的还要难。。
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唐朝

2016-09-21 09:57 河南省安阳市联通
亲。你的rss是废的
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