一、簡介

java8于2014年發布，相比于java7，java8新增了非常多的特性，如lambda表達式、函數式接口、方法引用、默認方法、新工具（編譯工具）、Stream API、Date Time API、Optional等 。 當前很多公司的老產品依然使用的java7，甚至開發人員開發新產品時依然沒有選擇升級， 寫關于java8系列文章的目的在于梳理和分享java8新增的主要特性，開發時也可以用作參考。

lambda表達式是java8新增的主要特性之一，lambda表達式又稱閉包或匿名函數，主要優點在于簡化代碼、增強代碼可讀性、并行操作集合等。至于是否使用，有的同學覺得不適應，有的同學欲罷不能，見仁見智~

技多不壓身，本文將采用由淺入深的方式，講解java8 lambda表達式的語法及使用，并附帶代碼進行演示。

二、lambda語法

lambda的基本語法：

(parameters) -> expressionor(parameters) ->{ statements; }

lambda表達式的特性：

可選類型聲明: 無需聲明參數類型，編譯器即可自動識別

可選的參數圓括號: 僅有一個參數時圓括號可以省略

可選的大括號：主體只包含一個語句時可省略大括號

可選的返回關鍵字：主體只包含一個表達式返回值并省略大括號時，編譯器會自動return返回值；有大括號時，需要顯式指定表達式return了一個數值

特性示例：

//1、無參數，返回值1 () -> 1 //2、無參數，無返回值 () -> System.out.print("Java8 lambda."); //3、1個參數，參數類型為數字，返回值為其值的5倍 x -> 5 * x //4、2個參數，參數類型均為數字，返回值為其差值 (x, y) -> x - y //5、2個參數，指定參數類型均為int型，返回值為其差值 (int x, int y) -> x - y //6、1個參數，指定參數類型為String ，無返回值 (String str) -> System.out.print(str)

三、java8 lambda使用示例

前面我們講到lambda表達式的語法和特性，那么在java8中如何使用lambda表達式呢？我們先以用幾個示例來展現lambda表達式在java8中的使用。

3.1 java Runnable接口的lambda實現

用lambdah代替匿名類是java8中lambda的常用形式，本文以開發同學經常使用的Runnable接口匿名類為示例，演示如何用lambda表達式來代替匿名類：

在java8之前：

new Thread(new Runnable(){@Overridepublic void run(){System.out.println("No use lambda.");}}).start();

在java8之后：

new Thread(() -> System.out.println("Use lambda")).start();

可以看到，java8中利用lambda表達式大大簡化了代碼編寫。
此處簡要提下，用lambda表達式代替匿名類的關鍵在于，匿名類實現的接口使用了java.lang.FunctionalInterface注解，且只有一個待實現的抽象接口方法，如Runnable接口：

@FunctionalInterfacepublic interface Runnable {public abstract void run();}

本文后面會詳細講解FunctionalInterface注解。

3.2 java List迭代的lambda實現
開發同學經常會使用到集合類，并對集合類對象進行迭代，以實現業務邏輯。
java8中，集合類的頂層接口java.lang.Iterable定義了一個forEach方法：

/* @param action The action to be performed for each element* @throws NullPointerException if the specified action is null* @since 1.8*/default void forEach(Consumer<? super T> action) {Objects.requireNonNull(action);for (T t : this) {action.accept(t);}}

forEach方法可以迭代集合的所有對象，其參數為Consumer對象，Consumer類位于java.util.function包下，我們看下其定義：

@FunctionalInterface public interface Consumer<T> {void accept(T t);default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {Objects.requireNonNull(after);return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };} }

到此已經很容易聯想到，我們可以采用lambda表達式來實現java8集合的迭代邏輯，下面我們進行示例：

在java8之前：

List<Integer> features = Arrays.asList(1,2);for (Integer feature : features) {System.out.println(feature);}

在java8之后：

List<Integer> features = Arrays.asList(1,2);features.forEach(n -> System.out.println(n));

上述邏輯還可以用java8的方法引用來表示：

List<Integer> features = Arrays.asList(1,2);features.forEach(System.out::println);

方法引用也是java8的新特性，由::操作符標示，詳細可參考方法引用的文章，本文不贅述。

四、函數式接口

在上一節中我們提到：“用lambda表達式代替匿名類的關鍵在于，匿名類實現的接口使用了java.lang.FunctionalInterface注解，且只有一個待實現的抽象接口方法”, 這里的接口便是函數式接口。
函數式接口(Functional Interface)是java8新增的特性，它是一個有且僅有一個抽象方法，但是可以有多個非抽象方法的接口。函數式接口可以被隱式轉換為lambda表達式。
Runnable接口是在JDK1.8之前已經存在的接口，在JDK1.8中加入了@FunctionalInterface注解，表示將其定義為一個函數式接口。在JDK1.8中定義的函數式接口還有：

• java.util.concurrent.Callable
• java.security.PrivilegedAction
• java.util.Comparator
• java.io.FileFilter
• java.nio.file.PathMatcher
• java.lang.reflect.InvocationHandler
• java.beans.PropertyChangeListener
• java.awt.event.ActionListener
• javax.swing.event.ChangeListener

JDK1.8新增加的函數式接口有java.util.function包下的接口，典型的如上一節中提到的Consumer接口，感興趣的讀者可以閱讀JDK1.8的源碼，在此不逐個列出，在下一節本文還會列舉java.util.function包中典型的函數式接口的使用。

到這里，可以總結出，java8中用lambda表達式代替匿名內部類，本質上是將接口定義為函數式接口，并將函數式接口隱式轉換為lambda表達式、

五、典型函數式接口的使用

上一節我們理解了java8函數式接口的概念和定義方法，本節再列舉java.util.function幾個典型的函數式接口的使用，加深下函數式接口與lambda表達式結合的理解。

5.1 Predicate接口

5.1.1 Predicate接口的基本用法

Predicate接口適合用于過濾，測試對象是否符合某個條件，Predicate接口源碼如下：

@FunctionalInterface public interface Predicate<T> {boolean test(T t);default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {Objects.requireNonNull(other);return (t) -> test(t) && other.test(t);}default Predicate<T> negate() {return (t) -> !test(t);}default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {Objects.requireNonNull(other);return (t) -> test(t) || other.test(t);}static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {return (null == targetRef)? Objects::isNull: object -> targetRef.equals(object);} }

可以看到，Predicate接口待實現的唯一抽象方法是 boolean test(T t) 方法。我們用Predicate接口實現從整數型數組中過濾正數：

public static void main(String[] args){ List<Integer> numbers = Arrays.asList(-1, -2, 0, 4, 5);filter(numbers, n -> n > 0);}public static void filter(List<Integer> numbers, Predicate<Integer> condition){for (Integer number : numbers){if (condition.test(number)){System.out.println("Eligible number: " + number);}}}

運行結果如下：

Eligible number: 4 Eligible number: 5

對數組的迭代，還可以使用Stream API的方式：

public static void main(String[] args){List<Integer> numbers = Arrays.asList(-1, -2, 0, 4, 5);numbers.stream().filter(n -> n > 0).forEach(n -> System.out.println("Eligible number: " + n));}

上面的代碼采用Stream API + Predicate接口 + Consumer接口的方式實現了同樣的功能，代碼量大大減少。Stream API（java.util.stream）同樣是java8的新特性，將真正的函數式編程風格引入到java語言中，進一步簡化了代碼。

5.1.2 Predicate接口的進階用法

我們再看上一節提到的Predicate接口的源碼，發現它有三個default關鍵字定義的方法，分別為and()、negate()、or()三個方法，顧名思義，它們類似于邏輯操作&&、!、||，用于生成新的Predicate對象。

以上一節的數組為例，我們用and操作過濾出數組中大于-1且小于5的數字：

public static void main(String[] args){ List<Integer> numbers = Arrays.asList(-1, -2, 0, 4, 5);filter(numbers, n -> n > -1 , n -> n < 5);}public static void filter(List<Integer> numbers, Predicate<Integer> first, Predicate<Integer> second){for (Integer number : numbers){if (first.and(second).test(number)){System.out.println("Eligible number: " + number);}}}

結果為：

Eligible number: 0 Eligible number: 4

上例用and()方法將兩個Predicate對象進行and運算，同理negate()、or()方法的使用也很簡單，在此不再贅述。

5.2 Stream API

Stream API將處理的數據源看做一種Stream（流），Stream（流）在Pipeline（管道）中傳輸和運算，Stream API結合lambda表達式可以很方便的對集合進行篩選、排序等運算，由于篇幅較大，請閱讀【java8新特性】Stream API詳解，本文中不詳細講解。

5.3 Optional

Optional類是Java8為了解決null值判斷問題，借鑒google guava類庫的Optional類而引入的一個同名Optional類，使用Optional類配合lambda表達式可以避免顯式的null值判斷，并實現很多類似Stream API的功能，由于篇幅較大，請閱讀【java8新特性】Optional詳解，本文中不詳細講解。

五、注意事項

lambda表達式可以使用方法引用，當且僅當主體中不修改lambda表達式提供的參數，如第三章提到的兩種寫法

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

而如果對參數有任何修改時不能使用方法引用，如：

features.forEach(n -> System.out.println(n+1));

lambda與匿名類的聯系和區別
聯系：
　1） 都可以訪問final或effectively final局部變量。
　2） 生成的對象都可以調用實現的接口方法。
區別：
　1） this指針的指向不同。我們知道匿名類的this指針指向匿名類，而lambda表達式的this指針指向的是包圍lambda表達式的類。
　2） 編譯方式不同。lambda在編譯器內部被翻譯為私有方法，并使用了Java 7的 invokedynamic 字節碼指令來動態綁定這個方法
　3） 實現的接口限制有區別。匿名類可以為任意接口創建實例，只要實現接口所有的抽象方法即可；而lambda表達式只能實現函數式接口（只有一個必須實現的抽象方法）。
　4） 接口默認方法的調用權限不同。匿名類實現的抽象方法允許調用接口中的默認方法，而lambda表達式不能調用接口中的默認方法。

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• 【java8新特性】——lambda表達式與函數式接口詳解（一）

• 【java8新特性】——Stream API詳解（二）

• 【java8新特性】——Optional詳解（三）

• 【java8新特性】——方法引用（四）

• 【java8新特性】——默認方法（五）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【java8新特性】——lambda表达式与函数式接口详解（一）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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