Lambda表达式

19 Jul 2020

Lambda表达式

参考：

本文绝大多数内容参考如下两篇文章，特此致谢两位作者。

Java8 lambda表达式10个示例

原文链接： javarevisited 翻译： ImportNew.com - lemeilleur 译文链接：http://www.importnew.com/16436.html

java8 lambda表达式

Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数。

本Post对Lambda表达式的使用方法作为记录，需要查看、使用Lambda表达式的时候供参考

lambda表达式特征

可选类型声明：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
可选的参数圆括号：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
可选的大括号：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
可选的返回关键字：如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定明表达式返回了一个数值。

例子

1. 使用lambda表达式替换匿名类

Lambda表达式语法

 (params) -> expression
 (params) -> statement
 (params) -> { statements }

如果方法不需要对参数进行任何操作，那么还可以缩写：

 () -> System.out.println("Hello Lambda Expressions");

如果方法有两个参数：

(int x+ int y)-> x+y

实现Runnable接口是匿名类的最好示例。

public static void main(String[] args) {
    // Java 8之前：
    CustomOut.out("Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数。");
    try {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do!\n");
            }
        }).start();
        // Java 8方式：
        new Thread(() -> System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!\n")).start();

        Thread.sleep(50);
    } catch (InterruptedException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }

    CustomOut.outEnd();

}

输出

/*********************************
 * Lambda表达式允许把函数作为一个方法的参数。
 *********************************/
Before Java8, too much code for too little to do

In Java8, Lambda expression rocks !!

/**************** END **************/

2.使用Java 8 lambda表达式进行事件处理

// Java 8之前：
JButton show =  new JButton("Show");
show.addActionListener(new ActionListener() {
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    System.out.println("Event handling without lambda expression is boring");
    }
});

// Java 8方式：
show.addActionListener((e) -> {
    System.out.println("Light, Camera, Action !! Lambda expressions Rocks");
});

/*********************************
* 定制Collections.sort()的Comparator
*********************************/
CustomOut.out("定制Collections.sort()的Comparator");

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(5);
list.add(3);
list.add(2);
list.add(-3);
list.add(9);
list.add(0);

Collections.sort(list, (x, y) -> {
    return x < y ? 1 : -1;
});
/*
输出：
/*********************************
 * 定制Collections.sort()的Comparator
 *********************************/
9 5 3 2 1 0 -3
/**************** END **************/
*/

3.使用lambda表达式对列表进行迭代

// Java 8之前：
List list = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
for (String feature : list) {
    System.out.println(feature);
}
// Java 8方式：
list.forEach(n -> System.out.print(n + " "));
System.out.println();
// list.forEach(System.out::print); //该输出怎么能做到【n+""】呢

4.使用lambda表达式和函数式接口Predicate

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。下面是Java 8 Predicate 的例子，展示了过滤集合数据的多种常用方法。Predicate接口非常适用于做过滤。

public static void main(args[]){
    /*********************************
    * 使用lambda表达式和函数式接口Predicate
    *********************************/
    CustomOut.out("使用lambda表达式和函数式接口Predicate");

    List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");

    System.out.println("Languages which starts with J :");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).startsWith("J"));

    System.out.println("Languages which ends with a ");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).endsWith("a"));

    System.out.println("Print all languages :");
    filter(languages, (str) -> true);

    System.out.println("Print no language : ");
    filter(languages, (str) -> false);

    System.out.println("Print language whose length greater than 4:");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).length() > 4);

    CustomOut.outEnd();
    /**************** END **************/
}
 
public static void filter(List<String> names, Predicate condition) {
    // for (String name : names) {
    //     if (condition.test(name)) {
    //         System.out.println(name + " ");
    //     }
    // }
   // filter 更好的办法
    names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {
        System.out.println(name + " ");
    });
}

/*
输出：
Languages which starts with J :
Java
Languages which ends with a
Java
Scala
Print all languages :
Java
Scala
C++
Haskell
Lisp
Print no language :
Print language whose length greater than 4:
Scala
Haskell
*/

5.在lambda表达式中加入Predicate

java.util.function.Predicate 允许将两个或更多的 Predicate 合成一个。它提供类似于逻辑操作符AND和OR的方法，名字叫做and()、or()和xor()，用于将传入 filter() 方法的条件合并起来。例如，要得到所有以J开始，长度为四个字母的语言，可以定义两个独立的 Predicate 示例分别表示每一个条件，然后用 Predicate.and() 方法将它们合并起来，如下所示：

// 甚至可以用and()、or()和xor()逻辑函数来合并Predicate，
// 例如要找到所有以J开始，长度为四个字母的名字，你可以合并两个Predicate并传入
public static void filter(List<String> names, Predicate condition) {
        // for (String name : names) {
        // if (condition.test(name)) {
        // System.out.println(name + " ");
        // }
        // }
        //names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {
        //    System.out.println(name + " ");
        //});

        Predicate<String> startsWithJ = (n) -> n.startsWith("J");
        Predicate<String> fourLetterLong = (n) -> n.length() == 4;
        names.stream()
             .filter(startsWithJ // 多个条件组合
             .and(fourLetterLong))
             .forEach((n) -> System.out.print("nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n));
}

6.Java 8中使用lambda表达式的Map和Reduce示例

map

本例介绍最广为人知的函数式编程概念map。它允许你将对象进行转换。例如在本例中，我们将 costBeforeTax 列表的每个元素转换成为税后的值。我们将 x -> x*x lambda表达式传到 map() 方法，后者将其应用到流中的每一个元素。然后用 forEach() 将列表元素打印出来。使用流API的收集器类，可以得到所有含税的开销。有 toList() 这样的方法将 map 或任何其他操作的结果合并起来。由于收集器在流上做终端操作，因此之后便不能重用流了。你甚至可以用流API的 reduce() 方法将所有数字合成一个，下一个例子将会讲到。

public static void main(String[] args) {
    /*********************************
    * Java 8中使用lambda表达式的map
    *********************************/
    CustomOut.out("Java 8中使用lambda表达式的map");
    // 不使用lambda表达式为每个订单加上12%的税
    List<Integer> costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
    for (Integer cost : costBeforeTax) {
        double price = cost + .12 * cost;
        System.out.println(price);
    }

    // 使用lambda表达式
    costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
    costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12 * cost).forEach(System.out::println);
    
    CustomOut.outEnd();
}
/*
输出：
    112.0
    224.0
    336.0
    448.0
    560.0
    112.0
    224.0
    336.0
    448.0
    560.0
*/

reduce

// 不使用Lambda：
List<Integer> costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
double total = 0;
for (Integer cost : costBeforeTax) {
    double price = cost + .12*cost;
    total = total + price;
}
System.out.println("Total : " + total);
 
// 使用Lambda
costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
double bill = costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).reduce((sum, cost) -> sum + cost).get();
System.out.println("Total : " + bill);
/**
输出：
    Total : 1680.0
    Total : 1680.0
*/

7.通过过滤创建一个String列表

使用lambda表达式和流API过滤大规模数据集合。流提供了一个 filter() 方法，接受一个 Predicate 对象，即可以传入一个lambda表达式作为过滤逻辑。

// 创建一个字符串列表，每个字符串长度大于2
List<String> filtered = strList.stream()
    .filter(x -> x.length()> 2).collect(Collectors.toList());

System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);
/*
输出:
Original List : [abc, , bcd, , defg, jk], filtered list : [abc, bcd, defg]

*/

另外，关于 filter() 方法有个常见误解。在现实生活中，做过滤的时候，通常会丢弃部分，但使用filter()方法则是获得一个新的列表，且其每个元素符合过滤原则。

8.对列表的每个元素应用函数

我们通常需要对列表的每个元素使用某个函数，例如逐一乘以某个数、除以某个数或者做其它操作。这些操作都很适合用 map() 方法，可以将转换逻辑以lambda表达式的形式放在 map() 方法里，就可以对集合的各个元素进行转换了，如下所示。

// 将字符串换成大写并用逗号链接起来
List<String> G7 = Arrays.asList("USA", "Japan", "France", "Germany", "Italy", "U.K.","Canada");
String G7Countries = G7.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println(G7Countries);
/*
输出：
USA, JAPAN, FRANCE, GERMANY, ITALY, U.K., CANADA
*/

9.复制不同的值，创建一个子列表

如何利用流的 distinct() 方法来对集合进行去重。

// 用所有不同的数字创建一个正方形列表
List<Integer> numbers = Arrays.asList(9, 10, 3, 4, 7, 3, 4);
List<Integer> distinct = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());
System.out.printf("Original List : %s,  Square Without duplicates : %s %n", numbers, distinct);

/*
输出：
Original List : [9, 10, 3, 4, 7, 3, 4],  Square Without duplicates : [81, 100, 9, 16, 49]
*/

10.计算集合元素的最大值、最小值、总和以及平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的类中，有个非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s，描述流中元素的各种摘要数据。在本例中，我们用这个方法来计算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法来获得列表的所有元素的总和及平均值。

//获取数字的个数、最小值、最大值、总和以及平均值
List<Integer> primes = Arrays.asList(2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29);
IntSummaryStatistics stats = primes.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();
System.out.println("Highest prime number in List : " + stats.getMax());
System.out.println("Lowest prime number in List : " + stats.getMin());
System.out.println("Sum of all prime numbers : " + stats.getSum());
System.out.println("Average of all prime numbers : " + stats.getAverage());

/*
输出
Highest prime number in List : 29
Lowest prime number in List : 2
Sum of all prime numbers : 129
Average of all prime numbers : 12.9
*/

CustomOut

public class CustomOut {
    public static void out(String message) {
        System.err.flush();
        System.out.flush();
        System.out.println("/*********************************\n" + " * " + message + "\n"
                + " *********************************/");
        System.err.flush();
        System.out.flush();
    }

    public static void outEnd() {
        System.err.flush();
        System.out.flush();
        System.out.println("/**************** END **************/\n\n");
        System.err.flush();
        System.out.flush();
    }

}