1.Lambda表达式
1.1体验Lambda表达式【理解】
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案例需求
启动一个线程，在控制台输出一句话：多线程程序启动了
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实现方式一
- 实现步骤
- 定义一个类MyRunnable实现Runnable接口，重写run()方法
- 创建MyRunnable类的对象
- 创建Thread类的对象，把MyRunnable的对象作为构造参数传递
- 启动线程
- 实现步骤
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实现方式二
- 匿名内部类的方式改进
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实现方式三
- Lambda表达式的方式改进
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代码演示
//方式一的线程类 public class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("多线程程序启动了"); } } public class LambdaDemo { public static void main(String[] args) { //方式一 // MyRunnable my = new MyRunnable(); // Thread t = new Thread(my); // t.start(); //方式二 // new Thread(new Runnable() { // @Override // public void run() { // System.out.println("多线程程序启动了"); // } // }).start(); //方式三 new Thread( () -> { System.out.println("多线程程序启动了"); } ).start(); } } -
函数式编程思想概述
函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法：“强调做什么，而不是以什么形式去做”
而我们要学习的Lambda表达式就是函数式思想的体现
1.2Lambda表达式的标准格式【理解】
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格式：
(形式参数) -> {代码块}
形式参数：如果有多个参数，参数之间用逗号隔开；如果没有参数，留空即可
->：由英文中画线和大于符号组成，固定写法。代表指向动作
代码块：是我们具体要做的事情，也就是以前我们写的方法体内容
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组成Lambda表达式的三要素：
- 形式参数，箭头，代码块
1.3Lambda表达式练习1【应用】
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Lambda表达式的使用前提
有一个接口
接口中有且仅有一个抽象方法
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练习描述
无参无返回值抽象方法的练习
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操作步骤
定义一个接口(Eatable)，里面定义一个抽象方法：void eat();
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定义一个测试类(EatableDemo)，在测试类中提供两个方法
一个方法是：useEatable(Eatable e)
一个方法是主方法，在主方法中调用useEatable方法
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示例代码
//接口 public interface Eatable { void eat(); } //实现类 public class EatableImpl implements Eatable { @Override public void eat() { System.out.println("一天一苹果，医生远离我"); } } //测试类 public class EatableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useEatable方法 Eatable e = new EatableImpl(); useEatable(e); //匿名内部类 useEatable(new Eatable() { @Override public void eat() { System.out.println("一天一苹果，医生远离我"); } }); //Lambda表达式 useEatable(() -> { System.out.println("一天一苹果，医生远离我"); }); } private static void useEatable(Eatable e) { e.eat(); } }
1.4Lambda表达式练习2【应用】
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练习描述
有参无返回值抽象方法的练习
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操作步骤
定义一个接口(Flyable)，里面定义一个抽象方法：void fly(String s);
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定义一个测试类(FlyableDemo)，在测试类中提供两个方法
一个方法是：useFlyable(Flyable f)
一个方法是主方法，在主方法中调用useFlyable方法
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示例代码
public interface Flyable { void fly(String s); } public class FlyableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useFlyable方法 //匿名内部类 useFlyable(new Flyable() { @Override public void fly(String s) { System.out.println(s); System.out.println("飞机自驾游"); } }); System.out.println("--------"); //Lambda useFlyable((String s) -> { System.out.println(s); System.out.println("飞机自驾游"); }); } private static void useFlyable(Flyable f) { f.fly("风和日丽，晴空万里"); } }
1.5Lambda表达式练习3【应用】
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练习描述
有参有返回值抽象方法的练习
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操作步骤
定义一个接口(Addable)，里面定义一个抽象方法：int add(int x,int y);
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定义一个测试类(AddableDemo)，在测试类中提供两个方法
一个方法是：useAddable(Addable a)
一个方法是主方法，在主方法中调用useAddable方法
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示例代码
public interface Addable { int add(int x,int y); } public class AddableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useAddable方法 useAddable((int x,int y) -> { return x + y; }); } private static void useAddable(Addable a) { int sum = a.add(10, 20); System.out.println(sum); } }
1.6Lambda表达式的省略模式【应用】
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省略的规则
- 参数类型可以省略。但是有多个参数的情况下，不能只省略一个
- 如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略
- 如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，和return关键字
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代码演示
public interface Addable { int add(int x, int y); } public interface Flyable { void fly(String s); } public class LambdaDemo { public static void main(String[] args) { // useAddable((int x,int y) -> { // return x + y; // }); //参数的类型可以省略 useAddable((x, y) -> { return x + y; }); // useFlyable((String s) -> { // System.out.println(s); // }); //如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略 // useFlyable(s -> { // System.out.println(s); // }); //如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号 useFlyable(s -> System.out.println(s)); //如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，如果有return，return也要省略掉 useAddable((x, y) -> x + y); } private static void useFlyable(Flyable f) { f.fly("风和日丽，晴空万里"); } private static void useAddable(Addable a) { int sum = a.add(10, 20); System.out.println(sum); } }
1.7Lambda表达式的注意事项【理解】
使用Lambda必须要有接口，并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
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必须有上下文环境，才能推导出Lambda对应的接口
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根据局部变量的赋值得知Lambda对应的接口
Runnable r = () -> System.out.println("Lambda表达式");
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根据调用方法的参数得知Lambda对应的接口
new Thread(() -> System.out.println("Lambda表达式")).start();
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1.8Lambda表达式和匿名内部类的区别【理解】
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所需类型不同
- 匿名内部类：可以是接口，也可以是抽象类，还可以是具体类
- Lambda表达式：只能是接口
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使用限制不同
如果接口中有且仅有一个抽象方法，可以使用Lambda表达式，也可以使用匿名内部类
如果接口中多于一个抽象方法，只能使用匿名内部类，而不能使用Lambda表达式
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实现原理不同
- 匿名内部类：编译之后，产生一个单独的.class字节码文件
- Lambda表达式：编译之后，没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成
2.接口组成更新
2.1接口组成更新概述【理解】
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常量
public static final
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抽象方法
public abstract
默认方法(Java 8)
静态方法(Java 8)
私有方法(Java 9)
2.2接口中默认方法【应用】
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格式
public default 返回值类型 方法名(参数列表) { }
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范例
public default void show3() { } -
注意事项
默认方法不是抽象方法，所以不强制被重写。但是可以被重写，重写的时候去掉default关键字
public可以省略，default不能省略
2.3接口中静态方法【应用】
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格式
public static 返回值类型 方法名(参数列表) { }
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范例
public static void show() { } -
注意事项
静态方法只能通过接口名调用，不能通过实现类名或者对象名调用
public可以省略，static不能省略
2.4接口中私有方法【应用】
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私有方法产生原因
Java 9中新增了带方法体的私有方法，这其实在Java 8中就埋下了伏笔：Java 8允许在接口中定义带方法体的默认方法和静态方法。这样可能就会引发一个问题：当两个默认方法或者静态方法中包含一段相同的代码实现时，程序必然考虑将这段实现代码抽取成一个共性方法，而这个共性方法是不需要让别人使用的，因此用私有给隐藏起来，这就是Java 9增加私有方法的必然性
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定义格式
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格式1
private 返回值类型 方法名(参数列表) { }
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范例1
private void show() { } -
格式2
private static 返回值类型 方法名(参数列表) { }
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范例2
private static void method() { }
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注意事项
- 默认方法可以调用私有的静态方法和非静态方法
- 静态方法只能调用私有的静态方法
3.方法引用
3.1体验方法引用【理解】
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方法引用的出现原因
在使用Lambda表达式的时候，我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案：拿参数做操作
那么考虑一种情况：如果我们在Lambda中所指定的操作方案，已经有地方存在相同方案，那是否还有必要再写重复逻辑呢？答案肯定是没有必要
那我们又是如何使用已经存在的方案的呢？
这就是我们要讲解的方法引用，我们是通过方法引用来使用已经存在的方案
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代码演示
public interface Printable { void printString(String s); } public class PrintableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用usePrintable方法 // usePrintable((String s) -> { // System.out.println(s); // }); //Lambda简化写法 usePrintable(s -> System.out.println(s)); //方法引用 usePrintable(System.out::println); } private static void usePrintable(Printable p) { p.printString("爱生活爱Java"); } }
3.2方法引用符【理解】
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方法引用符
:: 该符号为引用运算符，而它所在的表达式被称为方法引用
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推导与省略
- 如果使用Lambda，那么根据“可推导就是可省略”的原则，无需指定参数类型，也无需指定的重载形式，它们都将被自动推导
- 如果使用方法引用，也是同样可以根据上下文进行推导
- 方法引用是Lambda的孪生兄弟
3.3引用类方法【应用】
引用类方法，其实就是引用类的静态方法
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格式
类名::静态方法
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范例
Integer::parseInt
Integer类的方法：public static int parseInt(String s) 将此String转换为int类型数据
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练习描述
定义一个接口(Converter)，里面定义一个抽象方法 int convert(String s);
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定义一个测试类(ConverterDemo)，在测试类中提供两个方法
一个方法是：useConverter(Converter c)
一个方法是主方法，在主方法中调用useConverter方法
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代码演示
public interface Converter { int convert(String s); } public class ConverterDemo { public static void main(String[] args) { //Lambda写法 useConverter(s -> Integer.parseInt(s)); //引用类方法 useConverter(Integer::parseInt); } private static void useConverter(Converter c) { int number = c.convert("666"); System.out.println(number); } } -
使用说明
Lambda表达式被类方法替代的时候，它的形式参数全部传递给静态方法作为参数
3.4引用对象的实例方法【应用】
引用对象的实例方法，其实就引用类中的成员方法
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格式
对象::成员方法
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范例
"HelloWorld"::toUpperCase
String类中的方法：public String toUpperCase() 将此String所有字符转换为大写
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练习描述
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定义一个类(PrintString)，里面定义一个方法
public void printUpper(String s)：把字符串参数变成大写的数据，然后在控制台输出
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定义一个接口(Printer)，里面定义一个抽象方法
void printUpperCase(String s)
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定义一个测试类(PrinterDemo)，在测试类中提供两个方法
- 一个方法是：usePrinter(Printer p)
- 一个方法是主方法，在主方法中调用usePrinter方法
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代码演示
public class PrintString { //把字符串参数变成大写的数据，然后在控制台输出 public void printUpper(String s) { String result = s.toUpperCase(); System.out.println(result); } } public interface Printer { void printUpperCase(String s); } public class PrinterDemo { public static void main(String[] args) { //Lambda简化写法 usePrinter(s -> System.out.println(s.toUpperCase())); //引用对象的实例方法 PrintString ps = new PrintString(); //引用对象在Lambda外面，所以用引用对象的实例方法!!!!!!!!!!!!! usePrinter(ps::printUpper); } private static void usePrinter(Printer p) { p.printUpperCase("HelloWorld"); } } -
使用说明
Lambda表达式被对象的实例方法替代的时候，它的形式参数全部传递给该方法作为参数
3.5引用类的实例方法【应用】
引用类的实例方法，其实就是引用类中的成员方法
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格式
类名::成员方法
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范例
String::substring
public String substring(int beginIndex,int endIndex)
从beginIndex开始到endIndex结束，截取字符串。返回一个子串，子串的长度为endIndex-beginIndex
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练习描述
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定义一个接口(MyString)，里面定义一个抽象方法：
String mySubString(String s,int x,int y);
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定义一个测试类(MyStringDemo)，在测试类中提供两个方法
一个方法是：useMyString(MyString my)
一个方法是主方法，在主方法中调用useMyString方法
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代码演示
public interface MyString { String mySubString(String s,int x,int y); } public class MyStringDemo { public static void main(String[] args) { //Lambda简化写法 useMyString((s,x,y) -> s.substring(x,y)); //引用类的实例方法 useMyString(String::substring); 引用对象s作为参数传进Lambda里面，所以用引用类的实例方法!!!!!!! } private static void useMyString(MyString my) { String s = my.mySubString("HelloWorld", 2, 5); System.out.println(s); } } -
使用说明
Lambda表达式被类的实例方法替代的时候
第一个参数作为调用者
后面的参数全部传递给该方法作为参数
3.6引用构造器【应用】
引用构造器，其实就是引用构造方法
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l格式
类名::new
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范例
Student::new
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练习描述
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定义一个类(Student)，里面有两个成员变量(name,age)
并提供无参构造方法和带参构造方法，以及成员变量对应的get和set方法
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定义一个接口(StudentBuilder)，里面定义一个抽象方法
Student build(String name,int age);
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定义一个测试类(StudentDemo)，在测试类中提供两个方法
一个方法是：useStudentBuilder(StudentBuilder s)
一个方法是主方法，在主方法中调用useStudentBuilder方法
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代码演示
public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } } public interface StudentBuilder { Student build(String name,int age); } public class StudentDemo { public static void main(String[] args) { //Lambda简化写法 useStudentBuilder((name,age) -> new Student(name,age)); //引用构造器 useStudentBuilder(Student::new); } private static void useStudentBuilder(StudentBuilder sb) { Student s = sb.build("林青霞", 30); System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); } } -
使用说明
Lambda表达式被构造器替代的时候，它的形式参数全部传递给构造器作为参数
1.3函数式接口作为方法的返回值【应用】
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需求描述
定义一个类(ComparatorDemo)，在类中提供两个方法
一个方法是：Comparator<String> getComparator() 方法返回值Comparator是一个函数式接口
一个方法是主方法，在主方法中调用getComparator方法
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代码演示
public class ComparatorDemo { public static void main(String[] args) { //定义集合，存储字符串元素 ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); array.add("cccc"); array.add("aa"); array.add("b"); array.add("ddd"); System.out.println("排序前：" + array); Collections.sort(array, getComparator()); System.out.println("排序后：" + array); } private static Comparator<String> getComparator() { //匿名内部类的方式实现 // return new Comparator<String>() { // @Override // public int compare(String s1, String s2) { // return s1.length()-s2.length(); // } // }; //Lambda方式实现 return (s1, s2) -> s1.length() - s2.length(); } }
1.4常用函数式接口之Supplier【应用】 无参数进入，有参数输出
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Supplier接口
Supplier<T>接口也被称为生产型接口，如果我们指定了接口的泛型是什么类型，那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据供我们使用。
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常用方法
只有一个无参的方法
方法名 说明 T get() 按照某种实现逻辑(由Lambda表达式实现)返回一个数据 -
代码演示
public class SupplierDemo { public static void main(String[] args) { String s = getString(() -> "林青霞"); System.out.println(s); Integer i = getInteger(() -> 30); System.out.println(i); } //定义一个方法，返回一个整数数据 private static Integer getInteger(Supplier<Integer> sup) { return sup.get(); } //定义一个方法，返回一个字符串数据 private static String getString(Supplier<String> sup) { return sup.get(); } }
1.5Supplier接口练习之获取最大值【应用】
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案例需求
定义一个类(SupplierTest)，在类中提供两个方法
一个方法是：int getMax(Supplier<Integer> sup) 用于返回一个int数组中的最大值
一个方法是主方法，在主方法中调用getMax方法
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示例代码
public class SupplierTest { public static void main(String[] args) { //定义一个int数组 int[] arr = {19, 50, 28, 37, 46}; int maxValue = getMax(()-> { int max = arr[0]; for(int i=1; i<arr.length; i++) { if(arr[i] > max) { max = arr[i]; } } return max; }); System.out.println(maxValue); } //返回一个int数组中的最大值 private static int getMax(Supplier<Integer> sup) { return sup.get(); } }
1.6常用函数式接口之Consumer【应用】
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Consumer接口
Consumer<T>接口也被称为消费型接口，它消费的数据的数据类型由泛型指定
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常用方法
Consumer<T>：包含两个方法
方法名 说明 void accept(T t) 对给定的参数执行此操作 default Consumer<T> andThen(Consumer after) 返回一个组合的Consumer，依次执行此操作，然后执行 after操作 -
代码演示
public class ConsumerDemo { public static void main(String[] args) { //操作一 operatorString("林青霞", s -> System.out.println(s)); //操作二 operatorString("林青霞", s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString())); System.out.println("--------"); //传入两个操作使用andThen完成 operatorString("林青霞", s -> System.out.println(s), s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString())); } //定义一个方法，用不同的方式消费同一个字符串数据两次 private static void operatorString(String name, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) { // con1.accept(name); // con2.accept(name); con1.andThen(con2).accept(name); } //定义一个方法，消费一个字符串数据 private static void operatorString(String name, Consumer<String> con) { con.accept(name); } }
1.7Consumer接口练习之按要求打印信息【应用】
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案例需求
String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33"};
字符串数组中有多条信息，请按照格式：“姓名：XX,年龄：XX"的格式将信息打印出来
要求：
把打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例
把打印年龄的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例
将两个Consumer接口按照顺序组合到一起使用
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示例代码
public class ConsumerTest { public static void main(String[] args) { String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33"}; printInfo(strArray, str -> System.out.print("姓名：" + str.split(",")[0]), str -> System.out.println(",年龄：" + Integer.parseInt(str.split(",")[1]))); } private static void printInfo(String[] strArray, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) { for (String str : strArray) { con1.andThen(con2).accept(str); } } }
1.8常用函数式接口之Predicate【应用】
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Predicate接口
Predicate<T>接口通常用于判断参数是否满足指定的条件
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常用方法
方法名 说明 boolean test(T t) 对给定的参数进行判断(判断逻辑由Lambda表达式实现)，返回一个布尔值 default Predicate<T> negate() 返回一个逻辑的否定，对应逻辑非 default Predicate<T> and(Predicate other) 返回一个组合判断，对应短路与 default Predicate<T> or(Predicate other) 返回一个组合判断，对应短路或 -
代码演示
public class PredicateDemo01 { public static void main(String[] args) { boolean b1 = checkString("hello", s -> s.length() > 8); System.out.println(b1); boolean b2 = checkString("helloworld",s -> s.length() > 8); System.out.println(b2); } //判断给定的字符串是否满足要求 private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre) { // return !pre.test(s); return pre.negate().test(s); } } public class PredicateDemo02 { public static void main(String[] args) { boolean b1 = checkString("hello", s -> s.length() > 8); System.out.println(b1); boolean b2 = checkString("helloworld", s -> s.length() > 8); System.out.println(b2); boolean b3 = checkString("hello",s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15); System.out.println(b3); boolean b4 = checkString("helloworld",s -> s.length() > 8, s -> s.length() < 15); System.out.println(b4); } //同一个字符串给出两个不同的判断条件，最后把这两个判断的结果做逻辑与运算的结果作为最终的结果 private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) { return pre1.or(pre2).test(s); } //判断给定的字符串是否满足要求 private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre) { return pre.test(s); } }
1.9Predicate接口练习之筛选满足条件数据【应用】
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练习描述
String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"};
字符串数组中有多条信息，请通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中，并遍历ArrayList集合
同时满足如下要求：姓名长度大于2；年龄大于33
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分析
有两个判断条件,所以需要使用两个Predicate接口,对条件进行判断
必须同时满足两个条件,所以可以使用and方法连接两个判断条件
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示例代码
public class PredicateTest { public static void main(String[] args) { String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"}; ArrayList<String> array = myFilter(strArray, s -> s.split(",")[0].length() > 2, s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 33); for (String str : array) { System.out.println(str); } } //通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中 private static ArrayList<String> myFilter(String[] strArray, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) { //定义一个集合 ArrayList<String> array = new ArrayList<String>(); //遍历数组 for (String str : strArray) { if (pre1.and(pre2).test(str)) { array.add(str); } } return array; } }
1.10常用函数式接口之Function【应用】
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Function接口
Function<T,R>接口通常用于对参数进行处理，转换(处理逻辑由Lambda表达式实现)，然后返回一个新的值
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常用方法
方法名 说明 R apply(T t) 将此函数应用于给定的参数 default <V> Function andThen(Function after) 返回一个组合函数，首先将该函数应用于输入，然后将after函数应用于结果 -
代码演示
public class FunctionDemo { public static void main(String[] args) { //操作一 convert("100",s -> Integer.parseInt(s)); //操作二 convert(100,i -> String.valueOf(i + 566)); //使用andThen的方式连续执行两个操作 convert("100", s -> Integer.parseInt(s), i -> String.valueOf(i + 566)); } //定义一个方法，把一个字符串转换int类型，在控制台输出 private static void convert(String s, Function<String,Integer> fun) { // Integer i = fun.apply(s); int i = fun.apply(s); System.out.println(i); } //定义一个方法，把一个int类型的数据加上一个整数之后，转为字符串在控制台输出 private static void convert(int i, Function<Integer,String> fun) { String s = fun.apply(i); System.out.println(s); } //定义一个方法，把一个字符串转换int类型，把int类型的数据加上一个整数之后，转为字符串在控制台输出 private static void convert(String s, Function<String,Integer> fun1, Function<Integer,String> fun2) { String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s); System.out.println(ss); } }
1.11Function接口练习之按照指定要求操作数据【应用】
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练习描述
String s = "林青霞,30";
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请按照我指定的要求进行操作：
1:将字符串截取得到数字年龄部分
2:将上一步的年龄字符串转换成为int类型的数据
3:将上一步的int数据加70，得到一个int结果，在控制台输出
请通过Function接口来实现函数拼接
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示例代码
public class FunctionTest { public static void main(String[] args) { String s = "林青霞,30"; convert(s, ss -> ss.split(",")[1], Integer::parseInt, i -> i + 70); } private static void convert(String s, Function<String, String> fun1, Function<String, Integer> fun2, Function<Integer, Integer> fun3) { int i = fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s); System.out.println(i); } }
