深入理解Java8新特性之Lambda表达式的基本语法和自定义函数式接口

Z时代
2024-01-10
分类：IT

1.写在前面

目前我们学习Java主要用到的应该就是Java8了，或者说大部分企业当前使用的也是Java8。那么既然Java8的应用如此之广泛，一定有一些亮点所在：

Lambda 表达式

函数式接口

方法引用与构造器引用

Stream API

接口中的默认方法与静态方法

新时间日期API

其他新特性

速度更快、代码更少（增加了新的语法 Lambda 表达式）、强大的 Stream API、便于并行、最大化减少空指针异常 Optional。

2.为什么要使用Lambda表达式？

Lambda 是一个匿名函数数，我们可以把 Lambda表达式理解为是一段可以传递的代码（将代码像数据一样进行传递）。可以写出更简洁、更灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格，使Java语言表达能力得到了提升。

3.Lambda表达式的基本语法

Lambda 表达式在Java 语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符为 “ -> ” ，该操作符被称为 Lambda 操作符或剪头操作符。

它将 Lambda 分为两个部分：

左侧：指定了 Lambda 表达式需要的所有参数。

右侧：指定了 Lambda 体，即 Lambda 表达式要执行的功能。

具体的就看下面的代码案例。


package com.szh.java8;
import org.junit.Test;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
/**
 * Lambda 表达式的基础语法：
 *   Java8中引入了一个新的操作符 "->"
 *   该操作符称为 箭头操作符 或 Lambda操作符
 *   箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分：
 *
 *   左侧：Lambda 表达式的参数列表
 *   右侧：Lambda 表达式中所需执行的功能， 即 Lambda 体
 *
 * Lambda 表达式需要“函数式接口”的支持
 *   函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口, 称为函数式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修饰, 可以检查是否是函数式接口
 */
public class MyTest2 {
    /**
     * 语法格式一：无参数，无返回值
     *   () -> System.out.println("Hello World!!!");
     */
    @Test
    public void test1() {
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Hello World!!!");
            }
        };
        r1.run();
        System.out.println("---------------------------");
        Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello World!!!");
        r2.run();
    }
}


package com.szh.java8;
import org.junit.Test;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
/**
 * Lambda 表达式的基础语法：
 *   Java8中引入了一个新的操作符 "->"
 *   该操作符称为 箭头操作符 或 Lambda操作符
 *   箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分：
 *
 *   左侧：Lambda 表达式的参数列表
 *   右侧：Lambda 表达式中所需执行的功能， 即 Lambda 体
 *
 * Lambda 表达式需要“函数式接口”的支持
 *   函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口, 称为函数式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修饰, 可以检查是否是函数式接口
 */
public class MyTest2 {
    /**
     * 语法格式二：有一个参数，无返回值
     *   (x) -> System.out.println(x)
     *   此语法格式中小括号可以省略不写，等价于
     *   x -> System.out.println(x)
     */
    @Test
    public void test2() {
        Consumer<String> consumer = (str) -> System.out.println(str);
        consumer.accept("Lambda表达式真好用....");
    }
}


package com.szh.java8;
import org.junit.Test;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
/**
 * Lambda 表达式的基础语法：
 *   Java8中引入了一个新的操作符 "->"
 *   该操作符称为 箭头操作符 或 Lambda操作符
 *   箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分：
 *
 *   左侧：Lambda 表达式的参数列表
 *   右侧：Lambda 表达式中所需执行的功能， 即 Lambda 体
 *
 * Lambda 表达式需要“函数式接口”的支持
 *   函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口, 称为函数式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修饰, 可以检查是否是函数式接口
 */
public class MyTest2 {
    /**
     * 语法格式三：有两个以上的参数，有返回值，并且 Lambda 体中有多条语句
     */
    @Test
    public void test3() {
        Comparator<Integer> comparator = (x,y) -> {
            System.out.println("函数式接口....");
            return Integer.compare(x,y);
        };
    }
}


package com.szh.java8;
import org.junit.Test;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
/**
 * Lambda 表达式的基础语法：
 *   Java8中引入了一个新的操作符 "->"
 *   该操作符称为 箭头操作符 或 Lambda操作符
 *   箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分：
 *
 *   左侧：Lambda 表达式的参数列表
 *   右侧：Lambda 表达式中所需执行的功能， 即 Lambda 体
 *
 * Lambda 表达式需要“函数式接口”的支持
 *   函数式接口：接口中只有一个抽象方法的接口, 称为函数式接口
 *   可以使用注解 @FunctionalInterface 修饰, 可以检查是否是函数式接口
 */
public class MyTest2 {
    /**
     * 语法格式四：若 Lambda 体中只有一条语句，
     *           则 return 和 大括号都可以省略不写
     * Lambda 表达式的参数列表的数据类型可以省略不写，
     * 因为JVM编译器通过上下文推断出，数据类型，即 “类型推断”
     */
    @Test
    public void test4() {
        Comparator<Integer> comparator = (x,y) -> Integer.compare(x,y);
    }
}

上述 Lambda 表达式中的参数类型都是由编译器推断得出的。Lambda 表达式中无需指定类型，程序依然可以编译，这是因为 javac 根据程序的上下文，在后台

推断出了参数的类型。Lambda 表达式的类型依赖于上下文环境，是由编译器推断出来的。这就是所谓的 “类型推断”。

4.自定义函数式接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。

你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。（若 Lambda表达式抛出一个受检异常，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明）

我们可以在任意函数式接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口，同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

就像Runnable接口一样，它就是一个典型的函数式接口。


@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * When an object implementing interface {@code Runnable} is used
     * to create a thread, starting the thread causes the object's
     * {@code run} method to be called in that separately executing
     * thread.
     * <p>
     * The general contract of the method {@code run} is that it may
     * take any action whatsoever.
     *
     * @see     java.lang.Thread#run()
     */
    public abstract void run();
}

那么我们肯定也可以自定义函数式接口了，首先是没有泛型的自定义函数式接口。


package com.szh.java8.two;
/**
 *
 */
@FunctionalInterface
public interface MyFunction {
    public String getValue(String str);
}


package com.szh.java8.two;
/**
 *
 */
public class TestLambda {
    private static String strHandler(String str,MyFunction mf) {
        return mf.getValue(str);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //去除首尾空格
        String trimStr = strHandler("\t\t\t  张起灵-小哥   ",(str) -> str.trim());
        System.out.println(trimStr);
        //转为大写
        String upperStr = strHandler("hello world",str -> str.toUpperCase());
        System.out.println(upperStr);
        //部分截取
        String newStr = strHandler("学Java的冷少",(str) -> str.substring(0,5));
        System.out.println(newStr);
    }
}

下面再来看一个带泛型的函数式接口。


package com.szh.java8.three;
/**
 *
 */
@FunctionalInterface
public interface MyFunction2<T,R> {
    public R getValue(T t1,T t2);
}


package com.szh.java8.three;
import com.szh.java8.two.MyFunction;
/**
 *
 */
public class TestLambda {
    private static void operation(Long l1,Long l2,MyFunction2<Long,Long> mf) {
        System.out.println(mf.getValue(l1,l2));
    }
    public static void main(String[] args) {
        //和
        operation(100L,200L,(x,y) -> x + y);
        //积
        operation(300L,500L,(x,y) -> x * y);
    }
}