Java学习笔记-Lambda表达式

函数式编程思想概述

在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调"必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法 即强调做什么，而不是以什么形式做。

面向对象的思想:

• 做一件事情，找一个能解决这个事情的对象，调用对象的方法,完成事情.

函数式编程思想:

• 只要能获取到结果，谁去做的，怎么做的都不重要，重视的是结果，不重视过程

冗余的Runnable代码

传统写法

当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下:

public static void main(String[] args) {
    // 匿名内部类
    Runnable task = new Runnable(){
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("多线程任务执行！");
        }
    };
    new Thread(task).start();
}

这种做法是无可厚非的：首先创建一个Runnable接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给-一个线程来启动。

代码分析

对于Runnable的匿名内部类用法,可以分析出几点内容:

• Thread类需要Ruinable接口作为参数，其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心；
• 为了指定run的方法体，不得不需要Runnable接口的实现类;
• 为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类;
• 必须覆盖重写抽象run方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一 遍，且不能写错;
• 而实际上，似乎只有方法体才是关键所在。

编程思想转换

做什么，而不是怎么做

我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗？不，我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。 我们真正希望做的事情是：将run方法体内的代码传递给Thread类知晓。

传递一段代码，这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那，有没有更加简单的办法？如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上,就会发现只要能够更好地达到目的，过程与形式其实并不重要。

体验Lambda的更优写法

借助Java8的全新特性，上述Runnable接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效

public static void main(String[] args) {
    new Thread(() -> {
        	System.out.println("多线程任务执行！");
    	}
    ).start();
}

这段代码和刚才的执行效果是完全一样的 ，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。

不再有"不得不创建接口对象”的束缚，不再有"抽象方法覆盖重写”的负担，就是这么简单！

Lambda表达式标准格式

Lambda省去对象的条条框框，格式有3个部分组成：

• 一些参数
• 一个箭头
• 一段代码

Lambda表达式的表转格式为：

(参数类型 参数名称) -> { 代码块 }

格式说明：

• 小括号内的语法与传统方法参数列表一 致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
• ->是新引入的语法格式，代表指向动作。
• 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。

使用Lambda（无参无返回）

说明：给定一个厨师（Cook)接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数、无返回值。如下：

public interface Cook{
    public abstract void makeFood();
}

在main主函数代码中，使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法，打印输出"该进食了！"字样。

public class DemoInvokeCook{
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 在此使用Lambda【标准格式】调用InvokeCook方法
        
        // 使用旧方法
        invokeCook(new Cook(){
            @Override
            public void makeFood(){
                System.out.println("该进食了！")
            }
        });
        
        // 使用Lambda表达式，简化匿名内部类的书写
        invokeCook(() -> {
            System.out.println("该进食了！")
        });
	}
    
    private static void invokeCook(Cook cook){
        cook.makeFood();
    }
}

使用Lambda（有参数有返回值）

案例1

• 使用数组存储多个Peoson对象
• 对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序

public class Demo01LambdaMain {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] arr = {
                new Person("张三", 29),
                new Person("李四", 19),
                new Person("王五", 31)
        };
        // 对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序（前边-后边）排序
        Arrays.sort(arr, new Comparator<Person>(){
            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                return o1.getAge() - o2.getAge();   // 通过年龄进行升序
            }
        });

        // 使用Lambda表达式简化匿名内部类
        Arrays.sort(arr, (Person o1, Person o2) -> {
            return o1.getAge() - o2.getAge();
        });

        // 遍历数组
        for (Person person : arr) {
            System.out.println(person);
        }
    }
}

案例2

• 给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到和值
• 使用L ambdo的标准格式调用invokeCalc方法，完成120和130的相加计算

public interface Calculator {
    // 定义一个计算两个int整数和的方法并返回结果
    public abstract int calc(int a, int b);
}

public class DemoLambdaMain {
    public static void main(String[] args) {
        // 法1 调用invokeCalc方法，方法的参数是一个接口，可以使用匿名内部类
        invokeCalc(10, 20, new Calculator() {
            @Override
            public int calc(int a, int b) {
                return a + b;
            }
        });
        // 法2 使用Lambda表达式，简化匿名内部类
        invokeCalc(12, 5, (int a, int b) -> {
            return a + b;
        });
    }

    public static void invokeCalc(int a, int b, Calculator c){
        int sum = c.calc(a,b);
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + sum);
    }
}

Lambda省略格式

可推导可省略

Lambda强调的是"做什么"而不是怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。例如上述案例2还可以使用Lambda的省略写法:

public class DemoLambdaMain {
    public static void main(String[] args) {
        invokeCalc(120, 130, (a, b) -> a+b);
    }

    public static void invokeCalc(int a, int b, Calculator c){
        int sum = c.calc(a,b);
        System.out.println(a + "+" + b + "=" + sum);
    }
}

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为:

1. 小括号内参数的类型可以省略;
2. 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略;
3. 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。