Java 8 lambda表達式示例

例1、用lambda表達式實現Runnable

我開始使用Java 8時，首先做的就是使用lambda表達式替換匿名類，而實現Runnable接口是匿名類的最好示例。看一下Java 8之前的runnable實現方法，需要4行代碼，而使用lambda表達式只需要一行代碼。我們在這裡做了什麼呢？那就是用() -> {}代碼塊替代了整個匿名類。

// Java 8之前：

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do");

}

}).start();

//Java 8方式：

new Thread( () -> System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!") ).start();

輸出：

1

2

too much code, for too little to do

Lambda expression rocks !!

這個例子向我們展示了Java 8 lambda表達式的語法。你可以使用lambda寫出如下代碼：

(params) -> expression

(params) -> statement

(params) -> { statements }

例如，如果你的方法不對參數進行修改、重寫，只是在控制檯打印點東西的話，那麼可以這樣寫：

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

如果你的方法接收兩個參數，那麼可以寫成如下這樣：

(int even, int odd) -> even + odd

順便提一句，通常都會把lambda表達式內部變量的名字起得短一些。這樣能使代碼更簡短，放在同一行。所以，在上述代碼中，變量名選用a、b或者x、y會比even、odd要好。

例2、使用Java 8 lambda表達式進行事件處理

如果你用過Swing API編程，你就會記得怎樣寫事件監聽代碼。這又是一箇舊版本簡單匿名類的經典用例，但現在可以不這樣了。你可以用lambda表達式寫出更好的事件監聽代碼，如下所示：

// 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");

});

Java開發者經常使用匿名類的另一個地方是為 Collections.sort() 定製 Comparator。在Java 8中，你可以用更可讀的lambda表達式換掉醜陋的匿名類。我把這個留做練習，應該不難，可以按照我在使用lambda表達式實現 Runnable 和 ActionListener 的過程中的套路來做。

例3、使用lambda表達式對列表進行迭代

如果你使過幾年Java，你就知道針對集合類，最常見的操作就是進行迭代，並將業務邏輯應用於各個元素，例如處理訂單、交易和事件的列表。由於Java是命令式語言，Java 8之前的所有循環代碼都是順序的，即可以對其元素進行並行化處理。如果你想做並行過濾，就需要自己寫代碼，這並不是那麼容易。通過引入lambda表達式和默認方法，將做什麼和怎麼做的問題分開了，這意味著Java集合現在知道怎樣做迭代，並可以在API層面對集合元素進行並行處理。下面的例子裡，我將介紹如何在使用lambda或不使用lambda表達式的情況下迭代列表。你可以看到列表現在有了一個 forEach() 方法，它可以迭代所有對象，並將你的lambda代碼應用在其中。

// Java 8之前：

List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");

for (String feature : features) {

System.out.println(feature);

}

// Java 8之後：

List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");

features.forEach(n -> System.out.println(n));

// 使用Java 8的方法引用更方便，方法引用由::雙冒號操作符標示，

列表循環的最後一個例子展示瞭如何在Java 8中使用方法引用（method reference）。你可以看到C++裡面的雙冒號、範圍解析操作符現在在Java 8中用來表示方法引用。

例4、使用lambda表達式和函數式接口Predicate

除了在語言層面支持函數式編程風格，Java 8也添加了一個包，叫做 java.util.function。它包含了很多類，用來支持Java的函數式編程。其中一個便是Predicate，使用 java.util.function.Predicate 函數式接口以及lambda表達式，可以向API方法添加邏輯，用更少的代碼支持更多的動態行為。下面是Java 8 Predicate 的例子，展示了過濾集合數據的多種常用方法。Predicate接口非常適用於做過濾。

public static void main(args[]){

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

System.out.println("Languages which starts with J :");

filter(languages, (str)->str.startsWith("J"));

System.out.println("Languages which ends with a ");

filter(languages, (str)->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)->str.length() > 4);

}

public static void filter(List names, Predicate condition) {

for(String name: names) {

if(condition.test(name)) {

System.out.println(name + " ");

}

}

}

// 更好的辦法

public static void filter(List names, Predicate condition) {

names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {

System.out.println(name + " ");

});

}

可以看到，Stream API的過濾方法也接受一個Predicate，這意味著可以將我們定製的 filter() 方法替換成寫在裡面的內聯代碼，這就是lambda表達式的魔力。另外，Predicate接口也允許進行多重條件的測試，下個例子將要講到。

例5、如何在lambda表達式中加入Predicate

上個例子說到，java.util.function.Predicate 允許將兩個或更多的 Predicate 合成一個。它提供類似於邏輯操作符AND和OR的方法，名字叫做and()、or()和xor()，用於將傳入 filter() 方法的條件合併起來。例如，要得到所有以J開始，長度為四個字母的語言，可以定義兩個獨立的 Predicate 示例分別表示每一個條件，然後用 Predicate.and() 方法將它們合併起來，如下所示：

// 甚至可以用and()、or()和xor()邏輯函數來合併Predicate，

// 例如要找到所有以J開始，長度為四個字母的名字，你可以合併兩個Predicate並傳入

Predicate startsWithJ = (n) -> n.startsWith("J");

Predicate fourLetterLong = (n) -> n.length() == 4;

names.stream()

.filter(startsWithJ.and(fourLetterLong))

.forEach((n) -> System.out.print("nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n));

類似地，也可以使用 or() 和 xor() 方法。本例著重介紹瞭如下要點：可按需要將 Predicate 作為單獨條件然後將其合併起來使用。簡而言之，你可以以傳統Java命令方式使用 Predicate 接口，也可以充分利用lambda表達式達到事半功倍的效果。

例6、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

本例介紹最廣為人知的函數式編程概念map。它允許你將對象進行轉換。例如在本例中，我們將 costBeforeTax 列表的每個元素轉換成為稅後的值。我們將 x -> x*x lambda表達式傳到 map() 方法，後者將其應用到流中的每一個元素。然後用 forEach() 將列表元素打印出來。使用流API的收集器類，可以得到所有含稅的開銷。有 toList() 這樣的方法將 map 或任何其他操作的結果合併起來。由於收集器在流上做終端操作，因此之後便不能重用流了。你甚至可以用流API的 reduce() 方法將所有數字合成一個，下一個例子將會講到。

// 不使用lambda表達式為每個訂單加上12%的稅

List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);

for (Integer cost : costBeforeTax) {

double price = cost + .12*cost;

System.out.println(price);

}

// 使用lambda表達式

List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);

costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

例6.2、Java 8中使用lambda表達式的Map和Reduce示例

在上個例子中，可以看到map將集合類（例如列表）元素進行轉換的。還有一個 reduce() 函數可以將所有值合併成一個。Map和Reduce操作是函數式編程的核心操作，因為其功能，reduce 又被稱為摺疊操作。另外，reduce 並不是一個新的操作，你有可能已經在使用它。SQL中類似 sum()、avg() 或者 count() 的聚集函數，實際上就是 reduce 操作，因為它們接收多個值並返回一個值。流API定義的 reduceh() 函數可以接受lambda表達式，並對所有值進行合併。IntStream這樣的類有類似 average()、count()、sum() 的內建方法來做 reduce 操作，也有mapToLong()、mapToDouble() 方法來做轉換。這並不會限制你，你可以用內建方法，也可以自己定義。在這個Java 8的Map Reduce示例裡，我們首先對所有價格應用 12% 的VAT，然後用 reduce() 方法計算總和。

// 為每個訂單加上12%的稅

// 老方法：

List 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);

// 新方法：

List 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);

例7、通過過濾創建一個String列表

過濾是Java開發者在大規模集合上的一個常用操作，而現在使用lambda表達式和流API過濾大規模數據集合是驚人的簡單。流提供了一個 filter() 方法，接受一個 Predicate 對象，即可以傳入一個lambda表達式作為過濾邏輯。下面的例子是用lambda表達式過濾Java集合，將幫助理解。

// 創建一個字符串列表，每個字符串長度大於2

List filtered = strList.stream().filter(x -> x.length()> 2).collect(Collectors.toList());

System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);

另外，關於 filter() 方法有個常見誤解。在現實生活中，做過濾的時候，通常會丟棄部分，但使用filter()方法則是獲得一個新的列表，且其每個元素符合過濾原則。

例8、對列表的每個元素應用函數

我們通常需要對列表的每個元素使用某個函數，例如逐一乘以某個數、除以某個數或者做其它操作。這些操作都很適合用 map() 方法，可以將轉換邏輯以lambda表達式的形式放在 map() 方法裡，就可以對集合的各個元素進行轉換了，如下所示。

// 將字符串換成大寫並用逗號鏈接起來

List 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);

例9、複製不同的值，創建一個子列表

本例展示瞭如何利用流的 distinct() 方法來對集合進行去重。

// 用所有不同的數字創建一個正方形列表

List numbers = Arrays.asList(9, 10, 3, 4, 7, 3, 4);

List distinct = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

System.out.printf("Original List : %s, Square Without duplicates : %s %n", numbers, distinct);

例10、計算集合元素的最大值、最小值、總和以及平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的類中，有個非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s，描述流中元素的各種摘要數據。在本例中，我們用這個方法來計算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法來獲得列表的所有元素的總和及平均值。

//獲取數字的個數、最小值、最大值、總和以及平均值

List 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());

Lambda表達式 vs 匿名類

既然lambda表達式即將正式取代Java代碼中的匿名內部類，那麼有必要對二者做一個比較分析。一個關鍵的不同點就是關鍵字 this。匿名類的 this 關鍵字指向匿名類，而lambda表達式的 this 關鍵字指向包圍lambda表達式的類。另一個不同點是二者的編譯方式。Java編譯器將lambda表達式編譯成類的私有方法。使用了Java 7的 invokedynamic 字節碼指令來動態綁定這個方法。

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關鍵字: SQL MapReduce 泛函編程