java8 Lambda表达式用法全集

什么是函数式编程

函数式编程(英语:functional programming)又称函数程序设计和泛函编程,是一种编程范型,它将电脑运算视为数学上的函数计算,并且避免使用程序状态以及易变对象。函数编程语言最重要的基础是λ演算(lambda calculus)。而且λ演算的函数可以接受函数当作输入(引数)和输出(传出值)。

函数式风格优点

1、代码简洁

通常情况下,函数式编程更加简明扼要,精简的代码更易于维护。而Java代码的冗余性也是出了名的,大部分对于Java语言的攻击都会直接针对Java繁琐,而且死板的语法(不过这也不是缺点),然而,引入函数式编程范式后,这种情况发生了改变。我们可以让Java用更少的代码完成更多的工作。

代码块

Java

    static int[] arr = {1,3,4,5,6,7,8,9,10};     

    //传统的处理方式:       

    for(int i=0;i

      if(arr[i]%2 != 0){                 

        arr[i]++;             

      }             

      System.out.println(arr[i]);     

    } 

    //函数式处理方式: 

    arr.stream().map(x->(x%2==0?x:x+1)).foreach(System.out::println);

2、易于多线程

由于对象都处于不变的状态,因此函数式编程更加易于并行。实际上,你甚至完全不用担心线程安全的问题。我们之所以要关注线程安全,一个很大的原因是当多个线程对同一个对象进行写操作时,容易“使得对象状态不一致”。但是,由于不变模式的存在,对象自创建以来,就不可能发生改变,因此,在多线程环境下,也就没有必要进行任何同步操作。这样不仅有利于并行化,同时,在并行化后,由于没有同步和锁机制,其性能也会比较好。例如java.lang.String对象。很显然,String对象可以在多线程中很好的工作,但是,得益于不变模式,它的每一个方法都没有进行同步处理。

3、可读性更高

函数式编程风格只需要声明计算机需要干什么事,而不是像命令式风格一样将计算机的操作具体到每一步,所以可读性会更高。

常用Lambda表达式

1.替代匿名内部类

毫无疑问,lambda表达式用得最多的场合就是替代匿名内部类,而实现Runnable接口是匿名内部类的经典例子。lambda表达式的功能相当强大,用()->就可以代替整个匿名内部类!请看代码:

如果使用匿名内部类:

代码块

Java

@Test

    public void oldRunable() {

        new Thread(new Runnable() {

            @Override

            public void run() {

                System.out.println("The old runable now is using!");

            }

        }).start();

    }

而如果使用lambda表达式:

代码块

Java

@Test

    public void runable() {

        new Thread(() -> System.out.println("It's a lambda function!")).start();

    }

2.使用lambda表达式对集合进行迭代

Java的集合类是日常开发中经常用到的,甚至说没有哪个java代码中没有使用到集合类。。。而对集合类最常见的操作就是进行迭代遍历了。请看对比:

代码块

Java

@Test

    public void iterTest() {

        List languages = Arrays.asList("java","scala","python");

        //before java8

        for(String each:languages) {

            System.out.println(each);

        }

        //after java8

        languages.forEach(x -> System.out.println(x));

        languages.forEach(System.out::println);

    }

3.用lambda表达式实现map

一提到函数式编程,一提到lambda表达式,怎么能不提map。。。没错,java8肯定也是支持的。请看示例代码:

代码块

Java

@Test

    public void mapTest() {

        List cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0);

        cost.stream().map(x -> x + x*0.05).forEach(x -> System.out.println(x));

    }

map函数可以说是函数式编程里最重要的一个方法了。map的作用是将一个对象变换为另外一个。在我们的例子中,就是通过map方法将cost增加了0,05倍的大小然后输出。

4.用lambda表达式实现map与reduce

既然提到了map,又怎能不提到reduce。reduce与map一样,也是函数式编程里最重要的几个方法之一。。map的作用是将一个对象变为另外一个,而reduce实现的则是将所有值合并为一个,reduce方法允许我们用自己的方式去计算元素或者将一个Stream中的元素以某种规律关联

代码块

Java

@Test

    public void mapReduceTest() {

        List cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0);

        double allCost = cost.stream().map(x -> x+x*0.05).reduce((sum,x) -> sum + x).get();

        System.out.println(allCost);

    }

最终的结果为:63.00

5.filter操作

filter也是我们经常使用的一个操作。在操作集合的时候,经常需要从原始的集合中过滤掉一部分元素。

代码块

Java

@Test

    public void filterTest() {

        List cost = Arrays.asList(10.0, 20.0,30.0,40.0);

        List filteredCost = cost.stream().filter(x -> x > 25.0).collect(Collectors.toList());

        filteredCost.forEach(x -> System.out.println(x));

    }

最终结果:30 40

6.与函数式接口Predicate配合

除了在语言层面支持函数式编程风格,Java 8也添加了一个包,叫做 java.util.function。它包含了很多类,用来支持Java的函数式编程。其中一个便是Predicate,使用 java.util.function.Predicate 函数式接口以及lambda表达式,可以向API方法添加逻辑,用更少的代码支持更多的动态行为。Predicate接口非常适用于做过滤。

代码块

Java

public static void filterTest(List languages, Predicate condition) {

        languages.stream().filter(x -> condition.test(x)).forEach(x -> System.out.println(x + " "));

    }

    public static void main(String[] args) {

        List languages = Arrays.asList("Java","Python","scala","Shell","R");

        System.out.println("Language starts with J: ");

        filterTest(languages,x -> x.startsWith("J"));

        System.out.println("\nLanguage ends with a: ");

        filterTest(languages,x -> x.endsWith("a"));

        System.out.println("\nAll languages: ");

        filterTest(languages,x -> true);

        System.out.println("\nNo languages: ");

        filterTest(languages,x -> false);

        System.out.println("\nLanguage length bigger three: ");

        filterTest(languages,x -> x.length() > 4);

    }

可以看到,Stream API的过滤方法也接受一个Predicate,这意味着可以将我们定制的 filter() 方法替换成写在里面的内联代码。

7.Match(匹配)

用来判断某个predicate是否和流对象相匹配,最终返回Boolean类型结果,例如

代码块

JSON

    List list = new ArrayList();

    list.add("a1");

    list.add("b1");

    // 流对象中只要有一个元素匹配就返回true

    boolean anyStartWithA = list.stream().anyMatch((s -> s.startsWith("a")));

    System.out.println(anyStartWithA);

    // 流对象中每个元素都匹配就返回true

    boolean allStartWithA = list.stream().allMatch((s -> s.startsWith("a")));

    System.out.println(allStartWithA);

8.Limit(限制)

imit 方法用于获取指定数量的流。 以下代码片段使用 limit 方法打印出 10 条数据:

代码块

JSON

@Test

public void streamSortedTest() {

    Random random = new Random();

    random.ints().limit(10).sorted().forEach(System.out::println);

}

9.compare(排序)

代码块

JSON

list.compare((a,b)->a-b); 升序

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