Java８新特性之Lambda表达式

最近在项目中看到同事用到了大量的Java８的语法，秀的飞起，这里也是学习做个总结。

Java8 出现了很多的新特性，比如lambda表达式，Stream，这两个是我们最为常见的。

那么我们这里就对Java8的新特性做一个总结。

lambda 表达式：为什么需要lambda表达式？

如果忽视注解(Annotations)、泛型(Generics)等特性，自 Java 语言诞生时起，它的变化并不大。Java 一直都致力维护其对象至上的特征，在使用过JavaScript 之类的函数式语言之后，Java 如何强调其面向对象的本质，以及源码层的数据类型如何严格变得更加清晰可感。其实，函数对Java 而言并不重要，在 Java 的世界里，函数无法独立存在。
然而，在函数式编程语言中，函数是一等公民，它们可以独立存在，你可以将其赋值给一个变量，或将他们当做参数传给其他函数。JavaScript 是最典型的函数式编程语言。函数式语言提供了一种强大的功能——闭包，相比于传统的编程方法有很多优势，闭包是一个可调用的对象，它记录了一些信息，这些信息来自于创建它的作用域。Java 现在提供的最接近闭包的概念便是 Lambda 表达式，虽然闭包与 Lambda 表达式之间存在显著差别，但至少 Lambda 表达式是闭包很好的替代者。
Lambda 表达式为 Java 添加了缺失的函数式编程特点，使我们能将函数当做一等公民看待。尽管不完全正确，我们很快就会见识到 Lambda 与闭包的不同之处，但是又无限地接近闭包。在支持一类函数的语言中，Lambda 表达式的类型将是函数。但是，在 Java 中，Lambda 表达式是对象，他们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口(functional interface)。

在正式说lambda 表达式之前，如果大家对函数式接口还不了解的同学，需要先对我们的函数式接口有一定的认识，再来了解我们的lambda表达式。

这里是我的一篇关于函数式接口的文章函数式接口

组成（定义）：

Lambda 表达式由三个部分组成：

       第一部分 为一个括号内用逗号分隔的形式参数，参数是函数式接口里面方法的参数；

       第二部分 为一个箭头符号：->；

       第三部分 为方法体，可以是表达式和代码块。

语法：

     1）方法体为表达式，该表达式的值作为返回值返回。

              (parameters)-> expression

     2）方法体为代码块，必须用{}来包裹起来，且需要一个return返回值，但若函数式接口里面方法返回值是void，则无需返回值。

             (parameters) -> { statements; }

Note:

        1) 一个Lambda表达式可以有零个或多个参数

        2) 参数的类型既可以明确声明，也可以根据上下文来推断。

               eg：(int a)与(a)效果相同

        3) 所有参数需包含在圆括号内，参数之间用逗号相隔。

              eg：(a, b) 或 (int a, int b)或 (String a, int b, float c)

        4) 空圆括号代表参数集为空。

             eg：() -> 50

        5) 当只有一个参数，且其类型可推导时，圆括号（）可省略。

            eg：a -> return a*a

       6) Lambda表达式的主体可包含零条或多条语句。

       7) 如果Lambda表达式的主体只有一条语句，花括号{}可省略。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致。 

       8)  如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句，则表达式必须包含在花括号{}中（形成代码块）。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致，若没有返回则为空。

       9)对于Lambda表达式中的多个参数，如果需要显示声明一个参数的类型，那么必须为所有的参数都声明类型。

           eg：MyNumericTest是一个自定义函数式接口，详情接口代码略，看下面应用的例子：

          这样写不合法：MyNumericTest isFactor = (int n,d) -> (n%d)==0;

          正确的写法：MyNumericTest isFactor = (int n,int d) -> (n%d)==0;

Lambda写法示例：

eg：

1）左边是指定类型的逗号分割的输入列表，右边是带有return的代码块：

          (intx, inty) -> { returnx + y; }

2）左边是推导类型的逗号分割的输入列表，右边是返回值：

          (x, y) -> x + y

3）左边是推导类型的单一参数，右边是一个返回值：

         x -> x * x

4）左边没有输入 (官方名称: "burger arrow")，在右边返回一个值：

        () -> x

5）左边是推导类型的单一参数，右边是没返回值的代码块（返回void）：

        x -> { System.out.println(x); }

6）静态方法引用：（注：第一次看不懂没关系，后面会提到这种用法）

        String::valueOf

7）非静态方法引用：

        Object::toString

8）继承的函数引用：

         x::toString

9）构造函数引用：

        ArrayList::new

4.类型推断

       在Lambda表达式中，我们不需要明确指出参数类型，javac编译器会通过上下文自动推断参数的类型信息。根据上下文推断类型的行为称为类型推断。

lambda 表达式示例：

（1）无参lambda表达式

//函数式接口 
    interface MyNumber
    {
        double getValue();
    }
 
    class lambdaDemo
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            MyNumber myNum;
 
            myNum = ()->123.45;
            System.out.println("A fixed value: "+myNum.getValue());
 
            myNum = ()->Math.random()*100;
            System.out.println("A random value: "+myNum.getValue());
        }
    }

（2）带参数的lambda表达式：

interface NumericTest
    {
        boolean test(int n);
    }
 
    class lambdaDemo2
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            NumericTest isEven = (n)->(n%2)==0;
            if(isEven.test(10)){
				System.out.println("10 is even");
			}
            if(!isEven.test(9)){
				System.out.println("9 is not even");
			}
        }
    }

（3）接受两个参数的lambda表达式：

interface NumericTest2
    {
        boolean test(int n,int d);
    }
 
    class lambdaDemo3
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            //测试一个数字是否是另一个数字的因子。
            NumericTest2 isFactor = (n,d) -> (n%d)==0;
 
            if(isFactor.test(10,2)){ 
				System.out.println("2 is a factor of 10");
			}
            if(!isFactor.test(10,3)){ 
				System.out.println("3 is not a factor of 10");
			}
        }
    }

（4）线程池优化：

旧：

 new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Hello from thread");
            }
        }).start();

lambda：

new Thread(
                () -> System.out.println("Hello from thread")
        ).start();

（5）打印出给定数组中的所有元素

旧：
 

List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        for (Integer n : list) {
            System.out.println(n);
        }

lambda：

//方式一：
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
        list.forEach(n -> System.out.println(n));
//方式二：（方法引用）

（6）Lambda 表达式打印数值中每个元素的平方

旧：

 List list = Arrays.asList(0,1,2,3,4,5);
        for(Integer n : list) {
            int x = n * n;
            System.out.println(x);
        }

lambda + steam

List list = Arrays.asList(0,1,2,3,4,5);
        list.stream().map((x) -> x*x).forEach(System.out::println);

块Lambda表达式：

显示的Lambda方法体内只包含单个表达式，这种类型的Lambda体被称为表达式体，具有表达式体的Lambda表达式可以被称为表达式Lambda。在表达式体中，操作符右侧的代码必须包含单独一个表达式。

Java支持另外一种类型的Lambda表达式，其中操作符右侧的代码可以由一个代码块构成，其中可以包含多条语句。这种类型的Lambda体被称为块体。具有块体的Lambda表达式有时候被称为块Lambda。

块Lambda表达式扩展了Lambda表达式内部可以处理的操作类型，因为它允许Lambda体包含多条语句。创建块Lambda很容易，只需要使用花括号包围Lambda体。

在块Lambda中必须显示使用return语句来返回值。必须这么做，因为块Lambda体代表的不是一个单独的表达式。

Note：当lambda表达式中出现return语句时，只是从lambda体返回，而不会导致包围lambda体的方法返回。

 eg:使用块lambda来计算并返回一个int类型值的阶乘

interface NumericFunc {
    int func(int n);
}
class BlockLambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NumericFunc factorial = (n) ->
        {
            int result = 1;
            for (int i = 1; i <= n; i++) {
                result = i * result;
            }
            return result;
        };
        System.out.println("The factorial of 3 is " + factorial.func(3));
        System.out.println("The factorial of 5 is " + factorial.func(5));
    }
}