Lambda表达式-Java8

Lambda表达式-Java8 概述

利用行为参数化来传递代码有助于应对不断变化的需求。它允许你定义一个代码块来表示一个行为，然后传递它。你可以决定在某一个事件发生时（例如单机一个按钮）或在算法中的某个特定时刻运行该代码。一般来说，利用这个概念，你就可以编写更为灵活且可重复使用的代码了。
但你也看到，使用匿名类来表示不同的行为并不令人满意：代码十分啰嗦，这会影响程序员在实践中使用行为参数化的积极性。在本章中，我们会教给你Java8中解决这个问题的新工具一一Lambda表达式。它可以让你很简洁地表示一个行为或传递代码。现在你可以把Lambda表达式看做匿名功能，它基本上就是没有声明名称的方法，但和匿名类一样，它也可以作为参数传递给一个方法。
我们会展示如何构建Lambda，它的使用场合，以及如何利用它使代码更简洁。我们还会接收一些新的东西，如类型推断和Java8 API中重要的新接口。最后，我们将介绍方法引用（method reference），这是一个常常和Lambda表达式联用的有用的新功能。
本章的行文思想就是教你如何一步一步地写出更简洁、更灵活的代码。

Lambda管中窥豹

可以把Lambda表达式理解为简洁地表示可传递的匿名函数的一种方式：它没有名称，但它有参数列表、函数主体、返回类型，可能还有一个可以抛出的异常参数列表。这个定义够大了，让我们慢慢道来。

匿名一一我们说匿名，是因为它不像普通的方法那样有一个明确的名称：写得少而想的多。函数一一我们说它是函数，是因为Lambda函数不像方法那样属于某个特定的类。但和方法一样，Lambda有参数列表、函数主体、返回类型，还可能有可以抛出的异常列表。传递一一Lambda表达式可以作为参数传递给方法或存储在变量中。简洁一一无需像匿名类那样写很多模板代码。
Lambda的基本语法是：
（parameters） -> expression
或（请注意语句的花括号）
（parameters） -> { statements; }
下面例举两个错误的写法：
(Integer i) -> return “Alan” + 1;
（String s） -> { “IronMan”; }

return是一个控制流语句。要使此Lambda有效，需要使花括号，如下所示：（Integer i） -> { return “Alam” + 1; }。“Iron Man” 是一个表达式，不是一个语句。要使此Lambda有效，你可以去除花括号和分号，如下所示：（String s） -> “Iron Man”。或者如果你喜欢，可以使用显示返回语句，如下所示：（String s） -> { return “IronMan”; }

在哪里已经如何使用Lambda 函数接口

为了参数化filter方法的行为而创建的Predicate接口，它就是一个函数式接口！为什么呢？因为Predicate仅仅定义了一个抽象方法：

public interface Predicate {
	boolean test(T t);
}

一言以蔽之，函数式接口就是只定义一个抽象方法的接口。

注意：接口现在还可以拥有默认方法（即在类没有对方法进行实现时，其主体为方法提供默认实现的方法）。哪怕有很多默认方式，只要接口只定义了一个抽象方法，它就仍然是一个函数式接口。

用函数式接口可以干什么呢？Lambda表达式允许你直接以内联的形式为函数式接口的抽象方法提供实现，并把整个表达式作为函数式接口的实例（具体说来，是函数式接口一个具体实现的实例）。你用匿名内部类也可以完成同样的事情，只不过比较笨拙：需要提供一个实现，然后再直接内联将它实例化。

@FunctionalInterface

如果你去看看新的Java API，会发现函数式接口带有@FunctionalInterface的标注。这个标注用于表示该接口会设计成一个函数式接口。如果你用@FunctionalInterface定义一个接口，而它却不是函数式接口的话，编译器将返回一个提示原因的错误。例如，错误消息可能是“Multiple non-overriding abstract methods found in interface Foo”，表面存在多个抽象方法。请注意，@FunctionalInterface不是必需的，但对于为此设计的接口而言，使用它是比较好的做法。它就像是@Override标注表示方法被重写了。

把Lambda付诸实现：环绕执行模式

让我们通过一个例子，看看在实践中如何利用Lambda和行为参数化来让代码更为灵活，更为简洁。资源处理（例如处理文件或数据库）时一个常见的模式就是打开一个资源，做一些处理，然后关闭资源。这个设置和清理阶段总是很类似，并且会围绕着执行处理的那些重要代码。这就是所谓的环绕执行（execute around）模式。

public static String processFile() throws IOException {
	try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
		return br.readLine();
	}
}

第1步：记得行为参数化

现在这段diam是有局限的。你只能读取文件的第一行。如果你想要返回头两行，甚至是返回使用最频繁的词，该怎么办呢？在理想的情况下，你要重用执行设置和清理的代码，并告诉processFile方法对文件执行不同的 *** 作。这听起来是不是很耳熟？是的，你需要把processFile的行为参数化。你需要一种方法把行为传递给processFile，以便它可以利用BufferedReader执行不同的行为。
传递行为正是Lambda的拿手好戏。那要是想一次读两行，这个新的processFile方法看起来又该是什么样呢？基本上，你需要一个接收BufferedReader并返回String的Lambda。例如，下面就是从BufferedReader中打印两行的写法：

String result = processFile((BufferedReader brd) -> br.readLine() + br.readLine());

第2步：使用函数式接口来传递行为

我们前面解释过了，Lambda仅可用于上下文是函数式接口的情况。你需要创建一个能匹配BufferedReader -> String，还可以抛出IOException异常的接口。让我们把这一接口叫做BufferedReaderProcessor吧。

@FunctionalInterface
public interface BufferedReaderProcessor {
	String process(BufferedReader b) throws IOException;
}

现在你就可以把这个接口作为新的processFile方法的参数了：

public static String processFile(BufferedReaderProcessor p) throws IOException {
	...
}

第3步：执行一个行为

任何BufferedReader -> String形式的Lambda都可以作为参数来传递，因为他们符合BufferedReaderProcessor接口中定义的process方法的签名。现在你只需要一种方法在processFile主体内执行Lambda所代表的代码。请记住，Lambda表达式允许你直接内联，为函数式接口的抽象方法提供实现，并且将整个表示作为函数式接口的一个实例。因此，你可以在processFile主体内，对得到的BufferedReaderProcessor对象调用process方法执行处理。

public static String processFile(BufferedReaderProcessor p) throws IOException {
	try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
		return p.process(br);
	}
}

第4步：传递Lambda

现在你就可以通过传递不同的Lambda重用processFile方法，并以不同的方式处理文件了。
处理一行：

	String oneLine = processFile((BufferedReader br) -> br.readLine());

处理两行：

	String twoLine = processFile((BufferedReader br) -> br.readLine() + br.readLine());

我们已经展示了如何利用函数式接口来传递Lambda，但你还是得定义你自己的接口。在下一节中，我们会探讨Java8中加入的新接口，你可以重用它来传递多个不同的Lambda。

使用函数式接口 Predicate

java.util.function.Predicate接口定义了一个名叫test的抽象方法，它接受泛型T对象，并返回一个boolean。这恰恰和你先前创建的一样，现在就可以直接使用了。在你需要表示一个涉及类型T的布尔表达式时，就可以使用这个接口。比如，你可以定义一个接受String对象的Lambda表达式，如下所示：

@FunctionalInterface
public interface Predicate {
	boolean test(T t);
}

public static  List filter(List list, Predicate p) {
	List results = new ArrayList<>();
	for(T s ： list) {
		results.add(s);
	}
	return results;
}

Predicate nonEmptyStringPredicate = (String s) -> !s.isEmpty();
List nonEmpty = filter(listOfString, nonEmptyStringPredicate);

Consumer Function

Java API中提供的最常用的函数式接口及其函数描述符。请记得这只是一个起点。如果有需要，你可以自己设计一个。请记住，
（T，U）-> R 的表达式展示了应当如何思考一个函数描述符。这里它代表一个函数，具有两个参数，分别为泛型T和U，返回类型为R。