Java的Lambda表达式学习总结

1、函数式编程思想概述

  在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案（例如y=x²+10），也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。

  简单来说，面向对象的思想来做一件事情话，首先找一个能解决这个事情的对象，再去调用对象的方法来完成事情。而函数式编程思想是只要能获取到结果，谁去做的或者怎么做的都不重要，重视的是结果，不重视过程。

2014年3月Oracle所发布的Java 8（JDK 1.8）中，加入了Lambda表达式的重量级新特性。

2、冗余的Runnable代码

传统写法
  当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable 接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下：

public class DemoRunnable {
	public static void main(String[] args) {    
	     // 匿名内部类    
		Runnable task = new Runnable() {        
			@Override            
			public void run() { // 覆盖重写抽象方法            
			System.out.println("多线程任务执行");                
			}            
		};        
		new Thread(task).start(); // 启动线程        
	}    
}

  本着“一切皆对象”的思想，这种做法是无可厚非的。首先创建一个 Runnable 接口的匿名内部类对象来指定任务内容，再将其交给一个线程来启动。

对于Runnable的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：
  （1）Thread 类需要 Runnable 接口作为参数，其中的抽象 run 方法是用来指定线程任务内容的核心。
  （2）为了指定 run 的方法体，不得不需要 Runnable 接口的实现类。
  （3）为了省去定义一个 RunnableImpl 实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类。
  （4）必须覆盖重写抽象 run 方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错。
  （5）实际上，似乎只有方法体才是关键所在，而其他代码都是重复的。

3、编程思想转换

做什么，而不是怎么做
  我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗？不。我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。我们真正希望做的事情是：将 run 方法体内的代码传递给 Thread 类知晓。

  传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那，有没有更加简单的办法？如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上，就会发现只要能够更好地达到目的，过程与形式其实并不重要。

4、使用Lambda来优化代码

  借助Java 8的全新语法，上述 Runnable 接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效：

public class DemoLambdaRunnable {
	public static void main(String[] args) {    
		new Thread(() ‐> System.out.println("多线程任务执行")).start(); // 启动线程        
	}    
}

  这段代码和刚才的执行效果是完全一样的，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。
  不再有“不得不创建接口对象”的束缚，不再有“抽象方法覆盖重写”的负担，就是这么简单！

5、Lambda的基本使用

5.1、标准格式

  Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：一些参数、一个箭头和一段代码。

Lambda表达式的标准格式为：

(参数类型 参数名称) ‐> { 代码语句 }

• 小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
• 是新引入的语法格式，代表指向动作。
• 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。

5.2、省略格式

可推导即可省略
  Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。

省略规则
  （1）小括号内参数的类型可以省略。
  （2）如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略。
  （3）如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。

5.3、使用前提

  Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：
  （1）使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。无论是JDK内置的 Runnable 、 Comparator 接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
  （2）使用Lambda必须具有上下文推断。也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。

备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。

5.4、案例1：无参无返回

题目： 给定一个Cook 接口，内含唯一的抽象方法 makeFood ，且无参数、无返回值。如下：

public interface Cook {
    void makeFood();
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用 invokeCook 方法，打印输出“美食完成”：

public class DemoInvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCook方法
         invokeCook(() ‐> {
         	System.out.println("美食完成");  
    	});
    }
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

备注：小括号代表 Cook 接口 makeFood 抽象方法的参数为空，大括号代表 makeFood 的方法体。

5.5、案例2：有参有返回

题目： 给定一个计算器 Calculator 接口，内含抽象方法 calc 可以将两个int数字相加得到和值：

public interface Calculator {
    int calc(int a, int b);
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用 invokeCalc 方法，完成100和80的相加计算：

public class DemoInvokeCalc {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCalc方法来计算结果
        invokeCalc(120, 130, (int a, int b) ‐> {
        	return a + b;
        });
    }
    private static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator) {
        int result = calculator.calc(a, b);
        System.out.println("结果是：" + result);
    }
}

备注：小括号代表 Calculator 接口 calc 抽象方法的参数，大括号代表 calc 的方法体。

5.6、案例3：省略格式

使用前面案例1含有唯一makeFood抽象方法的Cook接口，使用Lambda的省略格式调用invokeCook 方法：

public class DemoInvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
         invokeCook(() ‐> System.out.println("美食完成")); 
    }
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}