【转】Java8学习笔记(1) -- 从函数式接口说起
2016-11-22 21:12
656 查看
http://blog.csdn.net/zxhoo/article/details/38349011
[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
[java] view plain copy
List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "pear");
words.sort(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String w1, String w2) {
return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
}
});
上面的匿名内部类简直可以用丑陋来形容,唯一的一行逻辑被五行垃圾代码淹没。根据前面的定义(并查看Java源代码)可知,Comparator是个FI,所以,可以用Lambda表达式来实现:
[java] view plain copy
words.sort((String w1, String w2) -> {
return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
});
代码变短了好多!仔细观察就会发现,Lambda表达式,很像一个匿名的方法,只是圆括号内的参数列表和花括号内的代码被->分隔开了。垃圾代码写的越少,我们就有越多的时间去写真正的逻辑代码,不是吗?是的!圆括号里的参数类型是可以省略的:
[java] view plain copy
words.sort((w1, w2) -> {
return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
});
如果Lambda表达式的代码块只是return后面跟一个表达式,那么还可以进一步简化:
[java] view plain copy
words.sort(
(w1, w2) -> Integer.compare(w1.length(), w2.length())
);
注意,表达式后面是没有分号的!如果只有一个参数,那么包围参数的圆括号可以省略:
[java] view plain copy
words.forEach(word -> {
System.out.println(word);
});
如果表达式不需要参数呢?好吧,那也必须有圆括号,例如:
[java] view plain copy
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(
() -> {/* do something. */} // Runnable
);
[java] view plain copy
List<Integer> ints = Arrays.asList(1, 2, 3);
ints.sort(Integer::compare);
第二种引用某个特定对象的实例方法,例如前面那个遍历并打印每一个word的例子可以写成这样:
[java] view plain copy
words.forEach(System.out::println);
第三种引用某个类的实例方法,例如:
[java] view plain copy
words.stream().map(word -> word.length()); // lambda
words.stream().map(String::length); // method reference
第四种引用类的构造函数,例如:
[java] view plain copy
// lambda
words.stream().map(word -> {
return new StringBuilder(word);
});
// constructor reference
words.stream().map(StringBuilder::new);
[java] view plain copy
Runnable task = () -> {
// do something
};
Comparator<String> cmp = (s1, s2) -> {
return Integer.compare(s1.length(), s2.length());
};
[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
}
Predicate用来判断一个对象是否满足某种条件,比如,单词是否由六个以上字母组成:
[java] view plain copy
words.stream()
.filter(word -> word.length() > 6)
.count();
Function表示接收一个参数,并产生一个结果的函数:
[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
}
下面的例子将集合里的每一个整数都乘以2:
[java] view plain copy
ints.stream().map(x -> x * 2);
Consumer表示对单个参数进行的操作,前面例子中的forEach()方法接收的参数就是这种操作:
[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
void accept(T t);
}
[java] view plain copy
public interface Iterable<T> {
...
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
...
}
[java] view plain copy
public interface Function<T, R> {
...
/**
* Returns a function that always returns its input argument.
*
* @param <T> the type of the input and output objects to the function
* @return a function that always returns its input argument
*/
static <T> Function<T, T> identity() {
return t -> t;
}
...
}
[java] view plain copy
int a = 100;
Runnable x = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(a);
}
};
在Java8之前,a必须是final的才能被x看到。下面用Lambda表达式重写上面的例子:
[java] view plain copy
int a = 100;
Runnable x = () -> {
System.out.println(a);
};
函数式接口
理解Functional Interface(函数式接口,以下简称FI)是学习Java8 Lambda表达式的关键所在,所以放在最开始讨论。FI的定义其实很简单:任何接口,如果只包含唯一一个抽象方法,那么它就是一个FI。为了让编译器帮助我们确保一个接口满足FI的要求(也就是说有且仅有一个抽象方法),Java8提供了@FunctionalInterface注解。举个简单的例子,Runnable接口就是一个FI,下面是它的源代码:[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
Lambda语法糖
为了能够方便、快捷、幽雅的创建出FI的实例,Java8提供了Lambda表达式这颗语法糖。下面我用一个例子来介绍Lambda语法。假设我们想对一个List<String>按字符串长度进行排序,那么在Java8之前,可以借助匿名内部类来实现:[java] view plain copy
List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "pear");
words.sort(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String w1, String w2) {
return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
}
});
上面的匿名内部类简直可以用丑陋来形容,唯一的一行逻辑被五行垃圾代码淹没。根据前面的定义(并查看Java源代码)可知,Comparator是个FI,所以,可以用Lambda表达式来实现:
[java] view plain copy
words.sort((String w1, String w2) -> {
return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
});
代码变短了好多!仔细观察就会发现,Lambda表达式,很像一个匿名的方法,只是圆括号内的参数列表和花括号内的代码被->分隔开了。垃圾代码写的越少,我们就有越多的时间去写真正的逻辑代码,不是吗?是的!圆括号里的参数类型是可以省略的:
[java] view plain copy
words.sort((w1, w2) -> {
return Integer.compare(w1.length(), w2.length());
});
如果Lambda表达式的代码块只是return后面跟一个表达式,那么还可以进一步简化:
[java] view plain copy
words.sort(
(w1, w2) -> Integer.compare(w1.length(), w2.length())
);
注意,表达式后面是没有分号的!如果只有一个参数,那么包围参数的圆括号可以省略:
[java] view plain copy
words.forEach(word -> {
System.out.println(word);
});
如果表达式不需要参数呢?好吧,那也必须有圆括号,例如:
[java] view plain copy
Executors.newSingleThreadExecutor().execute(
() -> {/* do something. */} // Runnable
);
方法引用
有时候Lambda表达式的代码就只是一个简单的方法调用而已,遇到这种情况,Lambda表达式还可以进一步简化为方法引用(Method References)。一共有四种形式的方法引用,第一种引用静态方法,例如:[java] view plain copy
List<Integer> ints = Arrays.asList(1, 2, 3);
ints.sort(Integer::compare);
第二种引用某个特定对象的实例方法,例如前面那个遍历并打印每一个word的例子可以写成这样:
[java] view plain copy
words.forEach(System.out::println);
第三种引用某个类的实例方法,例如:
[java] view plain copy
words.stream().map(word -> word.length()); // lambda
words.stream().map(String::length); // method reference
第四种引用类的构造函数,例如:
[java] view plain copy
// lambda
words.stream().map(word -> {
return new StringBuilder(word);
});
// constructor reference
words.stream().map(StringBuilder::new);
什么时候用Lambda表达式
既然Lambda表达式这么好用,那么,可以在哪些地方使用呢?如果你真正明白了什么是FI(很容易),应该立刻就能给出答案:任何可以接受一个FI实例的地方,都可以用Lambda表达式。比如,虽然上面给出的例子都是把Lambda表达式当作方法参数传递,但实际上你也可以定义变量:[java] view plain copy
Runnable task = () -> {
// do something
};
Comparator<String> cmp = (s1, s2) -> {
return Integer.compare(s1.length(), s2.length());
};
预定义函数式接口
Java8除了给Runnable,Comparator等接口打上了@FunctionalInterface注解之外,还预定义了一大批新的FI。这些接口都在java.util.function包里,下面简单介绍其中的几个。[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
}
Predicate用来判断一个对象是否满足某种条件,比如,单词是否由六个以上字母组成:
[java] view plain copy
words.stream()
.filter(word -> word.length() > 6)
.count();
Function表示接收一个参数,并产生一个结果的函数:
[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
}
下面的例子将集合里的每一个整数都乘以2:
[java] view plain copy
ints.stream().map(x -> x * 2);
Consumer表示对单个参数进行的操作,前面例子中的forEach()方法接收的参数就是这种操作:
[java] view plain copy
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
void accept(T t);
}
对原有API的增强
为了充分发挥Lambda的威力,Java8对很多老的类库进行了增强,给它们配备了Lambda武器。比如前面例子中用到的forEach()方法,实际上是添加到Iterable接口中的。而多次出现的stream()方法,则是添加在了Collection接口里。用过Ruby,Scala,Groovy等语言的Java程序员,可能已经对在这些语言里很好实现的外部迭代器模式垂涎很久了。虽然Google的Guava可以在一定程度上弥补Java的这种缺陷,但是Java8的Lambda才真正让Java朝着函数式编程迈进了一大步。接口的默认方法
细心的读者可能会发现一个问题,给Iterable和Collection等接口增加方法,岂不是会破坏接口的向后兼容性?是的,为了保证API的向后兼容性,Java8对接口的语法进行了较大的调整,增加了默认方法(Default Methods)。下面是forEach()方法的实现代码:[java] view plain copy
public interface Iterable<T> {
...
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
...
}
接口的静态方法
除了抽象方法和默认方法,从Java8开始,接口也可以有静态(static)方法了。有了这个语法,我们就可以把和接口相关的帮助方法(Helper Methods)直接定义在接口里了。比如Function接口就定义了一个工厂方法indentity():[java] view plain copy
public interface Function<T, R> {
...
/**
* Returns a function that always returns its input argument.
*
* @param <T> the type of the input and output objects to the function
* @return a function that always returns its input argument
*/
static <T> Function<T, T> identity() {
return t -> t;
}
...
}
变量捕获
和内部类一样,Lambda也可以访问外部(词法作用域)变量,规则基本一样。Java8之前,内部类只能访问final类型的变量,Java8放宽了这种限制,只要变量实际上不可变(effectively final)就可以。换句话说,如果你给变量加上final关键字编译器也不报错,那么去掉final关键字后,它就是effectively final的。看下面的例子:[java] view plain copy
int a = 100;
Runnable x = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(a);
}
};
在Java8之前,a必须是final的才能被x看到。下面用Lambda表达式重写上面的例子:
[java] view plain copy
int a = 100;
Runnable x = () -> {
System.out.println(a);
};
结论
可以看到,为了支持Lambda表达式,Java8对Java语言做了很大的调整。但Lambda表达式并非只是Java语法糖,而是由编译器和JVM共同配合来实现的,这一点我会在下一篇文章里详细介绍。相关文章推荐
- Java8学习笔记(1) -- 从函数式接口说起
- Java8学习笔记(1) -- 从函数式接口说起
- 学习笔记4:java 1.8 函数式接口 @FunctionalInterface 注解
- Java学习笔记-Lambda表达式及內建函数式接口
- Java8学习笔记(二)-函数式接口与方法引用
- Java8 学习笔记--函数式接口与lambda表达式的关系
- Java基础学习笔记(九)Comparable接口、Map接口、泛型
- C\C++ 程序员从零开始学习Android - 个人学习笔记(八) - java基础 - 继承、抽象类、接口、内部类(待续)
- Java学习笔记---15.面向对象编程10-Java中final关键字,抽象类与接口
- Java接口学习笔记
- java学习笔记(二十五)接口
- C\C++ 程序员从零开始学习Android - 个人学习笔记(八) - java基础 - 继承、抽象类、接口、内部类(待续)
- [学习笔记]java Enumeration接口方法的学习
- [学习笔记]java Enumeration接口方法的学习
- 学习java笔记 --- 一个实现Iterable<E>接口的小范例
- 黑马程序员:java学习笔记-接口和多态
- java学习笔记《面向对象编程》——接口
- thinking in java 学习笔记(一) 接口于多重继承
- 学习《详细解析Java中抽象类和接口的区别》笔记
- Java基础学习笔记(七)Set接口及其实现子类