Lambda表达式常用代码示例
Lambda表达式常用代码示例
2017-10-24
目录
1 Lambda表达式是什么
2 Lambda表达式语法
3 函数式接口是什么
3.1 常用函数式接口
4 Lambdas和Streams结合使用
4.1 使用forEach方法
4.2 使用过滤器filter方法
4.3 使用limit方法
4.4 使用sorted方法
4.5 使用map方法
4.6 使用parallelStream方法
4.7 使用summaryStatistics方法
参考
1 Lambda表达式是什么
Lambda 表达式是一种匿名函数(对 Java 而言这并不完全正确。在Java中,Lambda 表达式是对象,他们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口(functional interface))。Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表(argument)和一个使用这些参数的主体(body)。
Lambda 表达式为 Java 添加了缺失的函数式编程特点,使我们能将函数当做一等公民看待。
Lambda表达式还增强了集合库。 Java SE 8添加了2个对集合数据进行批量操作的包: java.util.function 包以及java.util.stream 包。 流(stream)就如同迭代器(iterator),但附加了许多额外的功能。 总的来说,lambda表达式和 stream 是自Java语言添加泛型(Generics)和注解(annotation)以来最大的变化。
2 Lambda表达式语法
Java 中的 Lambda 表达式通常使用 (argument) -> {body}
语法书写,例如:
- (arg1, arg2...) -> { body }
- (type1 arg1, type2 arg2...) -> { body }
以下是一些 Lambda 表达式的例子:
- (int a, int b) -> { return a + b; }
- () -> System.out.println("Hello World");
- (String s) -> { System.out.println(s); }
- () -> 42
- () -> { return 3.1415 };
Lambda表达式结构说明:
- 一个 Lambda 表达式可以有零个或多个参数
- 参数的类型既可以明确声明,也可以根据上下文来推断。例如:(int a)与(a)效果相同
- 所有参数需包含在圆括号内,参数之间用逗号相隔。例如:(a, b) 或 (int a, int b) 或 (String a, int b, float c)
- 空圆括号代表参数集为空。例如:() -> 42
- 当只有一个参数,且其类型可推导时,圆括号()可省略。例如:a -> return a*a
- Lambda 表达式的主体可包含零条或多条语句
- 如果 Lambda 表达式的主体只有一条语句,花括号{}可省略。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致
- 如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句,则表达式必须包含在花括号{}中(形成代码块)。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致,若没有返回则为空
3 函数式接口是什么
函数式接口是只包含一个抽象方法声明的接口。
java.lang.Runnable 就是一种函数式接口,在 Runnable 接口中只声明了一个方法 void run(),相似地,ActionListener 接口也是一种函数式接口,我们使用匿名内部类来实例化函数式接口的对象,有了 Lambda 表达式,这一方式可以得到简化。Runnable接口代码如下:
- @FunctionalInterface
- public interface Runnable {
- public abstract void run();
- }
每个 Lambda 表达式都能隐式地赋值给函数式接口。如下代码:
- Runnable r = () -> System.out.println("hello world");
Runnable的Lambda表达式和匿名内部类的使用示例
- public void sample01() {
- // 1.1使用匿名内部类
- new Thread(new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println("1.1 Hello world !");
- }
- }).start();
- // 1.2使用 lambda expression
- new Thread(() -> System.out.println("1.2 Hello world !")).start();
- // 2.1使用匿名内部类
- Runnable race1 = new Runnable() {
- @Override
- public void run() {
- System.out.println("1.3 Hello world !");
- }
- };
- // 2.2使用 lambda expression
- Runnable race2 = () -> System.out.println("1.4 Hello world !");
- // 直接调用 run 方法(没开新线程哦!)
- race1.run();
- race2.run();
- }
自定义函数式接口及Lambda表达式和匿名内部类的使用示例
WorkerInterface.java
- //定义一个函数式接口
- @FunctionalInterface
- public interface WorkerInterface {
- public void doSomeWork();
- }
WorkerInterfaceTest.java
- public class WorkerInterfaceTest {
- public static void main(String [] args) {
- //invoke doSomeWork using Annonymous class
- execute(new WorkerInterface() {
- @Override
- public void doSomeWork() {
- System.out.println("Worker invoked using Anonymous class");
- }
- });
- //invoke doSomeWork using Lambda expression
- execute( () -> System.out.println("Worker invoked using Lambda expression") );
- }
- public static void execute(WorkerInterface worker) {
- worker.doSomeWork();
- }
- }
3.1 常用函数式接口
Predicate、Function、Consumer、Supplier示例代码:
- //Predicate 接口只有一个参数,返回boolean类型。。
- Predicate<String> predicate = (s) -> s.length() > 3;
- System.out.println(predicate.test("foo")); // false
- Predicate<Boolean> nonNull = Objects::nonNull;
- System.out.println(nonNull.test(false)); // true
- //Function 接口接受一个参数,返回一个结果,并附带了一些可以和其他函数组合的默认方法(compose, andThen)
- Function<String, Integer> toInteger = Integer::valueOf;
- System.out.println(toInteger.apply("123").getClass()); //class java.lang.Integer
- Function<String, String> backToString = toInteger.andThen(String::valueOf);
- System.out.println(backToString.apply("123").getClass()); //class java.lang.String
- //Consumer 接口接受一个参数,没有返回结果。
- Consumer<Cat> greeter = (c) -> System.out.println("Hello, " + c.name);
- Cat cat=new Cat("Tom", 3);
- greeter.accept(cat); //Hello, Tom
- //Supplier接口没有参数,。
- Supplier<Double> number = () -> Math.random();
- System.out.println(number.get()); //0.8765252430762529
使用Lambdas排序集合
在Java中,Comparator 类被用来排序集合。
使用匿名内部类或Lambda表达式根据 name 排序 players:
- String[] players = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic", "Stanislas Wawrinka", "David Ferrer",
- "Roger Federer", "Andy Murray", "Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro",
- "Richard Gasquet", "John Isner"};
- // 1.1 使用匿名内部类根据 name 排序 players
- Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
- @Override
- public int compare(String s1, String s2) {
- return (s1.compareTo(s2));
- }
- });
- // 1.2 使用 lambda expression 排序 players
- Comparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2));
- Arrays.sort(players, sortByName);
- // 1.3 也可以采用如下形式:
- Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2)));
其他排序:
- // 2.1 使用匿名内部类根据 surname 排序 players
- Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
- @Override
- public int compare(String s1, String s2) {
- return (s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo(s2.substring(s2.indexOf(" "))));
- }
- });
- // 2.2 使用 lambda expression 排序,根据 surname
- Comparator<String> sortBySurname = (String s1, String s2) ->
- ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) );
- Arrays.sort(players, sortBySurname);
- // 2.3 或者这样,怀疑原作者是不是想错了,括号好多...
- Arrays.sort(players, (String s1, String s2) ->
- ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) )
- );
- // 3.1 使用匿名内部类根据 name lenght 排序 players
- Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
- @Override
- public int compare(String s1, String s2) {
- return (s1.length() - s2.length());
- }
- });
- // 3.2 使用 lambda expression 排序,根据 name lenght
- Comparator<String> sortByNameLenght = (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length());
- Arrays.sort(players, sortByNameLenght);
- // 3.3 or this
- Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length()));
- // 4.1 使用匿名内部类排序 players, 根据最后一个字母
- Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
- @Override
- public int compare(String s1, String s2) {
- return (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1));
- }
- });
- // 4.2 使用 lambda expression 排序,根据最后一个字母
- Comparator<String> sortByLastLetter =
- (String s1, String s2) ->
- (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1));
- Arrays.sort(players, sortByLastLetter);
- // 4.3 or this
- Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)));
4 Lambdas和Streams结合使用
Stream是对集合的包装,通常和lambda一起使用。 使用lambdas可以支持许多操作,如 map, filter, limit, sorted, count, min, max, sum, collect 等等。 同样,Stream使用懒运算,他们并不会真正地读取所有数据,遇到像getFirst() 这样的方法就会结束链式语法。
Person.java代码:
- public class Person {
- private String firstName;
- private String lastName;
- private String job;
- private String gender;
- private int salary;
- private int age;
- public Person(String firstName, String lastName, String job,
- String gender, int age, int salary) {
- this.setFirstName(firstName);
- this.setLastName(lastName);
- this.setGender(gender);
- this.setAge(age);
- this.setJob(job);
- this.setSalary(salary);
- }
- public String getFirstName() {
- return firstName;
- }
- public void setFirstName(String firstName) {
- this.firstName = firstName;
- }
- public String getLastName() {
- return lastName;
- }
- public void setLastName(String lastName) {
- this.lastName = lastName;
- }
- public String getJob() {
- return job;
- }
- public void setJob(String job) {
- this.job = job;
- }
- public String getGender() {
- return gender;
- }
- public void setGender(String gender) {
- this.gender = gender;
- }
- public int getSalary() {
- return salary;
- }
- public void setSalary(int salary) {
- this.salary = salary;
- }
- public int getAge() {
- return age;
- }
- public void setAge(int age) {
- this.age = age;
- }
- }
初始化Person代码:
- List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() {
- {
- add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000));
- add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500));
- add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800));
- add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600));
- add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200));
- add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900));
- add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300));
- add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700));
- add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000));
- add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300));
- }
- };
- List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() {
- {
- add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550));
- add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200));
- add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600));
- add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
- add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100));
- add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300));
- add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100));
- add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
- add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600));
- add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800));
- }
- };
4.1 使用forEach方法
使用forEach方法显示所有程序员姓名:
- System.out.println("所有程序员的姓名:");
- javaProgrammers.forEach((p) -> System.out.println(String.format("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())));
- phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.println(String.format("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())));
ForEach代码:
- public interface Iterable<T> {
- default void forEach(Consumer<? super T> action) {
- Objects.requireNonNull(action);
- for (T t : this) {
- action.accept(t);
- }
- }
- ...
- }
使用forEach方法,增加程序员的工资5%:
- System.out.println("给程序员加薪 5% :");
- Consumer<Person> giveRaise = e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary());
- javaProgrammers.forEach(giveRaise);
- phpProgrammers.forEach(giveRaise);
4.2 使用过滤器filter方法
- System.out.println("下面是月薪超过 $1,400 的PHP程序员:");
- phpProgrammers.stream()
- .filter((p) -> (p.getSalary() > 1400))
- .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
- // 定义 filters
- Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25);
- Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
- Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender()));
- System.out.println("下面是年龄大于 25岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:");
- phpProgrammers.stream()
- .filter(ageFilter)
- .filter(salaryFilter)
- .filter(genderFilter)
- .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
4.3 使用limit方法
使用limit方法可以限制结果集的个数:
- System.out.println("最前面的3个 Java programmers:");
- javaProgrammers.stream()
- .limit(3)
- .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
- System.out.println("最前面的3个女性 Java programmers:");
- javaProgrammers.stream()
- .filter(genderFilter)
- .limit(3)
- .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
4.4 使用sorted方法
使用sorted方法进行排序:
- System.out.println("根据 name 排序,并显示前5个 Java programmers:");
- List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
- .stream()
- .sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName())))
- .limit(5)
- .collect(toList());
- sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
- System.out.println("根据 salary 排序 Java programmers:");
- sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
- .stream()
- .sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) )
- .collect( toList() );
- sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
使用min和max方法:
- System.out.println("工资最低的 Java programmer:");
- Person pers = javaProgrammers
- .stream()
- .min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
- .get();
- System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", pers.getFirstName(), pers.getLastName(), pers.getSalary());
- System.out.println("工资最高的 Java programmer:");
- Person person = javaProgrammers
- .stream()
- .max((p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()))
- .get();
- System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getLastName(), person.getSalary());
4.5 使用map方法
结合 map 方法,我们可以使用 collect 方法来将我们的结果集放到一个字符串,一个 Set 或一个TreeSet中:
- System.out.println("将 PHP programmers 的 first name 拼接成字符串:");
- String phpDevelopers = phpProgrammers
- .stream()
- .map(Person::getFirstName)
- .collect(joining(" ; ")); // 在进一步的操作中可以作为标记(token)
- System.out.println(phpDevelopers); //Jarrod ; Clarette ; Victor ; Tori ; Osborne ; Rosalind ; Fraser ; Quinn ; Alvin ; Evonne
- System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:");
- Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers
- .stream()
- .map(Person::getFirstName)
- .collect(toSet());
- System.out.println(javaDevFirstName); //[Elsdon, Shawn, Palmer, Addison, Maude, Floyd, Vere, Tamsen, Jayden, Sindy]
- System.out.println("将 Java programmers 的 last name 存放到 TreeSet:");
- TreeSet<String> javaDevLastName = javaProgrammers
- .stream()
- .map(Person::getLastName)
- .collect(toCollection(TreeSet::new));
- System.out.println(javaDevLastName); //[Brittany, Corrina, Dene, Donny, Hervey, Jaimie, Jaycob, Jonie, Pam, Randall]
4.6 使用parallelStream方法
当需要为多核系统优化时,可以 parallelStream().forEach(),只是此时原有元素的次序没法保证,并行的情况下将改变串行时操作的行为:
- System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:");
- int totalSalary = javaProgrammers
- .parallelStream()
- .mapToInt(p -> p.getSalary())
- .sum();
4.7 使用summaryStatistics方法
使用summaryStatistics方法获得stream 中元素的各种汇总数据:
- //计算 count, min, max, sum, and average for numbers
- List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
- IntSummaryStatistics stats = numbers
- .stream()
- .mapToInt((x) -> x)
- .summaryStatistics();
- System.out.println("List中最大的数字 : " + stats.getMax());
- System.out.println("List中最小的数字 : " + stats.getMin());
- System.out.println("所有数字的总和 : " + stats.getSum());
- System.out.println("所有数字的平均值 : " + stats.getAverage());
参考
[4] Lambda 表达式讲解
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