函数式接口和lambda表达式

￡神魔★判官ぃ 2022-06-12 23:08 184阅读 0赞

# 函数式接口和lambda表达式 #

## 函数式接口(Functional Interface) ： ##

任何接口，如果只包含唯一 一个抽象方法，那么它就是一个FI。（之前它们被称为 *SAM类型*，即 *单抽象方法类型*（Single Abstract Method））。接口中的方法默认就是public abstract的。

接口可能继承了一个 `Object` 已经提供的方法，比如 `toString()`，`equals( )`…这些都不属于函数式接口方法的范畴, 所以函数式接口中所说的方法不包括这些。例如下面FI接口也是一个函数式接口。

@FunctionalInterface
    Interface FI{
       judge(int a);
       equals();      
    }

API作者们可以通过 `@FunctionalInterface` 注解来显式指定一个接口是函数式接口。加上这个注解，接口中函数式接口方法少于一个或者多余一个，编译器都会提示错误。

## lambda表达式 ##

lambda表达式是匿名方法 ,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)。

// 1. 不需要参数,返回值为 5
    () -> 5
    // 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值
    x -> 2 * x
    // 3. 接收2个int型整数,返回他们的和
    (int x, int y) -> x + y
    // 4. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)
    (String s) -> { System.out.print(s) }

lambda 表达式的语法由参数列表、箭头符号 `->` 和函数体组成。函数体既可以是一个表达式，也可以是一个语句块。

假设我们想对一个List按字符串长度进行排序，那么在Java8之前，可以借助匿名内部类来实现：

List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "pear");
    words.sort(new Comparator<String>() {
    
        @Override
        public int compare(String w1, String w2) {
            return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
        }
    
    });

上面的匿名内部类简直可以用丑陋来形容，唯一的一行逻辑被五行垃圾代码淹没。根据前面的定义（并查看Java源代码）可知，Comparator是个FI，所以，可以用Lambda表达式来实现：

words.sort((String w1, String w2) -> { return Integer.compare(w1.length(), w2.length()); });

代码变短了好多！仔细观察就会发现，Lambda表达式，很像一个匿名的方法，只是圆括号内的参数列表和花括号内的代码被->分隔开了。垃圾代码写的越少，我们就有越多的时间去写真正的逻辑代码，不是吗？是的！圆括号里的参数类型是可以省略的：

words.sort((w1, w2) -> { return Integer.compare(w1.length(), w2.length()); });

如果Lambda表达式的代码块只是return后面跟一个表达式，那么还可以进一步简化：

words.sort(
        (w1, w2) -> Integer.compare(w1.length(), w2.length())
    );

注意，表达式后面是没有分号的！如果只有一个参数，那么包围参数的圆括号可以省略：

words.forEach(word -> {
        System.out.println(word);
    });

如果表达式不需要参数呢？好吧，那也必须有圆括号，例如：

Executors.newSingleThreadExecutor().execute(
        () -> {
       /* do something. */} // Runnable
    );

## 怎么用Lambda表达式 ##

既然Lambda表达式这么好用，那么，可以在哪些地方使用呢？如果你真正明白了什么是FI（很容易），应该立刻就能给出答案：任何可以接受一个FI实例的地方，都可以用Lambda表达式。比如，虽然上面给出的例子都是把Lambda表达式当作方法参数传递，可以接受FI作为参数的地方，都可以替换为Lambda表达式。

但实际上你也可以定义变量：

Runnable task = () -> {
        // do something
    };
    
    Comparator<String> cmp = (s1, s2) -> {
        return Integer.compare(s1.length(), s2.length());
    };

看两个例子：

### 使用已有的FI ###

JDK 1.8 新增加的函数接口：java.util.function 中Predicate 接口是一个函数式接口，它接受一个输入参数 T，返回一个布尔值结果。

eval( )方法的第二个参数是FI， 所以在这里可以用Lambda表达式.

import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    import java.util.function.Predicate;
    
    public class Java8Tester { 
       public static void main(String args[]){
          List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
          System.out.println("输出所有数据:");
    
          // Predicate<Integer> predicate = n -> true
          // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
          // n 如果存在则 test 方法返回 true
    
          // 传递参数 n
          eval(list, n->true);
    
          // Predicate<Integer> predicate1 = n -> n%2 == 0
          // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
          // 如果 n%2 为 0 test 方法返回 true
    
          System.out.println("输出所有偶数:");
          eval(list, n-> n%2 == 0 );
    
          // Predicate<Integer> predicate2 = n -> n > 3
          // n 是一个参数传递到 Predicate 接口的 test 方法
          // 如果 n 大于 3 test 方法返回 true
    
          System.out.println("输出大于 3 的所有数字:");
          eval(list, n-> n > 3 );
       }
    
       public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
          for(Integer n: list) {
    
             if(predicate.test(n)) {
                System.out.print(n + " ");
             }
          }
       }
    }

输出

输出所有数据:
    1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出所有偶数:
    2 4 6 8 输出大于 3 的所有数字:
    4 5 6 7 8 9

### 自定义FI ###

自定义一个FI，里面有一个add( ) 方法。 想不出什么好的例子，随便举个例子很简单能说明问题足矣

package com.java8;
    /** * Created by susq on 2017-6-20. */
    @FunctionalInterface
    public interface Fitest { 
        int add(int a, int b);
    }

package com.java8;
    /** * Created by susq on 2017-6-19. */
    public class LamJava8 { 
        public static void main(String[] args) {
            int a = 2, b = 3;
            int result = addMethod( a, b, (c, d) -> { return c+d; } );
            System.out.println( result );
        }
    
        public static int addMethod(int a, int b, Fitest fi) {
            return fi.add(a, b);
        }
    }

输出：5

方法addMethod(int a, int b, Fitest fi) 第三个参数是我们自定义的FI, 因此这里可以用(c, d) -> \{ return c+d; \}表达式，c, d是Fitest 中 add( ) 方法的两个参数， \{ return c+d; \} 是add 方法的方法体。这里c, d不能写a, b，会提示变量重复定义编译错误。 因为(c, d) 实质为像(int c, int d) 一样的形参， int被我们省略了。

参考：[http://www.tuicool.com/articles/beA7V3][http_www.tuicool.com_articles_beA7V3]  
[http://lucida.me/blog/java-8-lambdas-insideout-language-features/][http_lucida.me_blog_java-8-lambdas-insideout-language-features]

[http_www.tuicool.com_articles_beA7V3]: http://www.tuicool.com/articles/beA7V3
[http_lucida.me_blog_java-8-lambdas-insideout-language-features]: http://lucida.me/blog/java-8-lambdas-insideout-language-features/