【函数式编程实战】(三)Lambda表达式原理与函数式接口精讲

 

前言：
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导读：本文先通过语法讲解-》引出函数式接口-》Lambda原理解析-》函数式接口精讲，逐步深入

一、Lambda表达式语法精讲

lambda是什么？我们通过前面两篇文章，了解lambda表达式可以理解为一种简洁可传递的匿名函数，没有名称只有->，有参数列表函数的大括号{}（函数主体），还可以有返回值，可传递理解为可以作为参数传递给方法或存储在变量中。

如图是使用lambda表达式，排序代码的语法解析

Lambda表达式是不能直接使用 System.out.println 打印的 ，可以看到报了 “参数不匹配; *** 不是函数接口”，那什么是函数式接口？

二、函数式接口

函数式接口简单来说就是，只有一个抽象（abstract）方法的接口（ interface），注如果我们只有一个抽象接口，但是有多个默认实现的方法，拿还是函数式接口

用函数式接口我们能做什么？Lambda表达式 说是类似匿名内部类，所以提供的这个抽象方法是作为函数式接口的实例的，可以理解为，Lambda表达式是 函数式接口的一个实现。

    run0(() -> {
        System.out.println("执行run()内部逻辑");
    });

    // 由于Runnable中只定义了一个 抽象的 run() 方法，所以run方法就是一个函数式接口
    void run0(Runnable r) {
        r.run();
    }

这段代码很好的诠释了，什么是函数式接口，函数式接口怎么用lambda实现。

三、Lambda表达式原理解析

上面代码经过编译后， .class中共有三个方法，一个默认构造方法，一个main方法，还多了一个我们没有定义过的方法: lambda$main$0()显然，这个方法就是lambda表达式内逻辑操作方法，它是一个static的方法。那么，这个lambda$main$0()方法是怎么被调用的呢？

我们通过对java命令指定选项查看底层详细的编译过程：Java在编译时，首先，在实现类的内部，将Lambda表达式，抽取出来作为一个static方法lambda$main$0();，然后对Lambda.class（final类）做了默认实现 $$Lambda$1.class，接下来，执行实现类的main()方法时，就会对lambda表达式利用实现类中的print()方法运行，最后将结果返回并打印。这就是Lambda表达式的底层运行逻辑。如图是上述代码的 .class文件

四、函数式接口详解

就Runnable来说，JavaAPI中实际上给我们提供了很多 函数式接口（例如Runnable、Callable、Comparator），只不过我们很少提及这个概念，Java8及后面高版本中有很多新的函数式接口，例如 Consumer、Function 、Predicate。

Predicate：提供了一个test的抽象方法，如果你的lambda表达式，是想返回一个boolean，那可以用这个方法接收 

代码实例如下：

Predicate non = orderInfo -> orderInfo.getOrderAmt().compareTo(BigDecimal.valueOf(100)) > 0;

for (OrderInfo orderInfo : orderList)
        if (non.test(orderInfo)) { }

Consumer：该接口定义个一个 accept的抽象方法，没有返回值（void），可以接收任意对象，并对这个对象执行操作

    run(orderInfoList, orderInfo -> { System.out.println("落库"); });

    static void run(List orderInfoList, Consumer consumer) {
        for (OrderInfo orderInfo : orderInfoList)
            consumer.accept(orderInfo);
    }

Function：接口定义了 apply的，接收任意对象，返回任意对象，使用的时候可以将输入对象的信息映射到输出

    List build = build(orderInfoList, orderInfo -> new CouponInfo(orderInfo));
    System.out.println(build.get(0).toString());

    /**
     * 通过订单信息，构件订单使用的优惠信息
     */
    public static List build(List orderInfoList, Function function) {
        System.out.println("构件CouponInfo");
        List couponInfos = new ArrayList<>(orderInfoList.size());
        for (OrderInfo orderInfo : orderInfoList) {
            couponInfos.add(function.apply(orderInfo));
        }
        return couponInfos;
    }

    // 输出：构件CouponInfo  > CouponInfo{orderId='***', orderAmt=***}

小结

本文讲解lambda表达式语法、语义，讲解函数式接口是什么，作用是什么，Lambda表达式的编译原理，以及Java8及高版本的函数式接口Consumer、Function 、Predicate，将会在工作中大量用到