就从Java8开始吧(二)lambda表达式和方法引用

书接上文,在第一篇中,我们介绍了lambda表达式的来历和一些简单的用法。这一篇我们作一点补充,以便加深大家对lambda表达式的理解。
首先回顾上一篇的重点(敲黑板):

lambda表达式是java8对于函数式编程思想的一种实现方式,它的本质是函数式接口的实现类;函数式接口是指只有一个需要实现的抽象方法的接口,函数式接口存在的意义是包装要作为参数或返回值的方法。

这一篇我们说一说最常用的函数式接口,以及对应的lambda表达式的写法。先补充一个小概念,方法体只有一行代码(没有{}包围)的lambda表达式称为表达式型lambda表达式(expression lambda),方法体有多行代码的称为语句型lambda表达式(statement lambda)
最常用的函数式接口有四个:
消费型接口、供给型接口、断言型接口以及功能型接口,对应的java接口名分别为Consumer、Supplier、Predicate以及Function,这四个接口都提供泛型的支持,下面分别来说一说。

一、消费型接口Consumer

消费型接口包装了一个accept方法,它接收一个泛型参数并进行处理,没有任何返回值。通俗点说,消费型接口就是“只吃不吐”的类型。Consumer接口是四个接口中唯一一个明确接受副作用的接口,也就是说,使用Consumer接口时,输入参数的状态可能发生改变。Consumer接口通常用于动态处理一些数据或业务。比如java8中集合遍历的forEach方法:

default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

利用Consumer接口,我们可以很方便的对集合中每一个元素进行操作。这里使用到了default方法,它是另一项1.8特性,我们在后续篇幅中会有介绍。Consumer接口对应的lambda表达式长这样:

t -> doSomething(t)

这里注意尽管把方法体进行封装,以便保持lambda表达式的简洁性和可读性。

二、供给型接口Supplier

供给型接口包装了一个get方法,它不接收参数,返回一个泛型对象。供给型接口是一群只懂付出、不图回报的奉献者,一般用来生成结果。Supplier接口对应的lambda表达式看起来是这样:

() -> generate()

注意上面的generate()应该有一个返回值,但是在lambda表达式的方法体中,如果只有一行代码的话,不需要有return关键字以及分号,写的话会产生编译错误。

三、断言型接口Predicate

断言型接口包装了一个test方法,它接收一个泛型参数,返回一个boolean类型的参数。这类接口一般用于判断对象是否满足某种约束条件。Predicate接口对应的lambda表达式应该类似于:

t -> check(t)

其中check是一个返回boolean类型的方法,用于对t值进行校验。

四、功能型接口

功能型接口包装了一个apply方法,它接收一个泛型参数,返回另一个泛型值。这类接口更为通用,可以用于映射对象,如Optional的map方法(注:Optional也是java8的一项特性,后面会讲到)。
Function接口对应的lambda表达式为:

t -> apply(t)

其中apply是一个返回另一个泛型U类型的方法。

说完常见的函数式接口和对应的lambda表达式,我们有请今天的另一位主角:方法引用(method reference)。方法引用是一种语法糖,它是对lambda表达式的进一步简化,当然这种简化是有条件的,并不是所有lambda表达式都能简化成方法引用的形式。那么方法引用究竟长什么样呢,让我们一起来揭开它神秘的面纱。

在使用lambda表达式时,我们发现,有些lambda表达式只有一行代码,并且仅仅是调用了一个已存在的方法。这种情况下,我们可以使用方法引用来进一步简化。举一个字符串比较的例子,在字符串数组排序进程中,我们通常调用Arrays.sort方法进行排序,Arrays.sort方法有一个重载方法,传入Comparator参数以便于自定义排序的规则:

Arrays.sort(stringsArray,(s1,s2)->s1.compareToIgnoreCase(s2));

上面的lambda表达式传入了一个无视大小写的字符串比较策略,它仅仅是对现有的compareToIngoreCase方法进行了调用。那么它可以使用方法引用简化如下:

Arrays.sort(stringArray, String::compareToIgnoreCase);

方法引用引用了::符号进行表示,具体来说,方法引用有四种形式:

类型 示例
引用静态方法 ContainingClass::staticMethodName
引用某个对象的实例方法 containingObject::instanceMethodName
引用某个类型任意对象的实例方法 ContainingType::methodName
引用构造器 ClassName::new

注意上面的大小写,大写代表的是类名,小写代表的是对象名。还要注意几种情况后面都不带括号。

引用静态方法比较好理解,比如

(o1, o2) -> Math.min(o1, o2)

可以简化为

Math::min

引用某个对象的实例方法一般指的是lambda表达式外的参数,如声明了

SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd");

那么lambda表达式

s -> sdf.parse(s)

就可以简写成

sdf::parse

引用某个类型任意对象的实例方法一般指的是lambda表达式内的参数,如上面的例子

Arrays.sort(stringsArray,(s1,s2)->s1.compareToIgnoreCase(s2));

简化为

Arrays.sort(stringArray, String::compareToIgnoreCase);

引用构造器就更简单了,比如有个Person类,有个构造器

Person(String name){...}

此时lambda表达式

name -> new Person(name)

可以简化为

Person::new

晕了吧,可以从头再看一遍嘛。童鞋们,下课。

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