Java8中Lambda表達式與函數(shù)式接口的示例分析

這篇文章將為大家詳細講解有關Java8中Lambda表達式與函數(shù)式接口的示例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

Java8被稱作Java史上變化最大的一個版本。其中包含很多重要的新特性，最核心的就是增加了Lambda表達式和StreamAPI。這兩者也可以結合在一起使用。首先來看下什么是Lambda表達式。

使用Lambda表達式不僅讓代碼變的簡單、而且可讀、最重要的是代碼量也隨之減少很多。然而，在某種程度上，這些功能在Scala等這些JVM語言里已經(jīng)被廣泛使用。

并不奇怪，Scala社區(qū)是難以置信的，因為許多Java 8里的內容看起來就像是從Scala里搬過來的。在某種程度上，Java 8的語法要比Scala的更詳細但不是很清晰，但這并不能說明什么，如果可以，它可能會像Scala那樣構建Lambda表達式。

一方面，如果Java繼續(xù)圍繞Lambda來發(fā)展和實現(xiàn)Scala都已經(jīng)實現(xiàn)的功能，那么可能就不需要Scala了。另一方面，如果它只提供一些核心的功能，例如幫助匿名內部類，那么Scala和其他語言將會繼續(xù)茁壯成長，并且有可能會凌駕于Java之上。其實這才是最好的結果，有競爭才有進步，其它語言繼續(xù)發(fā)展和成長，并且無需擔心是否會過時。

Lambda表達式，維基百科上的解釋是一種用于表示匿名函數(shù)和閉包的運算符，感覺看到這個解釋還是覺得很抽象，接下來我們看一個例子

public class SwingTest {
  public static void main(String[] args) {
    JFrame jFrame = new JFrame("My JFrame");
    JButton jButton = new JButton("My JButton");

    jButton.addActionListener(new ActionListener() {
      @Override
      public void actionPerformed(ActionEvent e) {        
        System.out.println("Button Pressed!");
      } 
    }); 
    
    jFrame.add(jButton); jFrame.pack(); 
    jFrame.setVisible(true); 
    jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 
  }
}

這是一段Swing編程中的代碼，給Button綁定一個監(jiān)聽事件，當點擊Button時會在控制臺輸出"ButtonPressed!"內容。這里使用了創(chuàng)建了一個匿名內部類的實例來綁定到監(jiān)聽器，這也是以往比較常規(guī)的代碼組織形式。但是仔細看一下我們會發(fā)現(xiàn)，實際上我們真正關注的就是一個ActionEvent類型的參數(shù)e和向控制臺輸出的語句System.out.println("ButtonPressed!");。

如果將上段程序中以匿名內部類的方式創(chuàng)建接口實例的代碼替換成Lambda表達式后，代碼如下

public class SwingTest {

public static void main(String[] args) {
  JFrame jFrame = new JFrame("My JFrame");
  JButton jButton = new JButton("My JButton");

  jButton.addActionListener(e -> System.out.println("Button Pressed!"));

  jFrame.add(jButton);
  jFrame.pack();
  jFrame.setVisible(true);
  jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
}
}

關注最中間部分代碼的變化，由原來的6行代碼，現(xiàn)在1行就可以實現(xiàn)了。這就是Lambda表達式的一種簡單形式。
可以看出Lambda表達式的語法是

(param1,param2,param3) -> {

//todo
}

這里參數(shù)的類型程序可以根據(jù)上下文進行推斷，但是并不是所有的類型都可以推斷出來，此時就需要我們顯示的聲明參數(shù)類型，當只有一個參數(shù)時小括號可以省略。當todo部分只有一行代碼時，外邊的大括號可以省略。如我們上面的示例

那么除了代碼簡潔了，Lambda表達式還給我們帶來了什么變化嗎？

我們回憶一下，在Java中，我們是否無法將函數(shù)作為參數(shù)傳遞給一個方法，也無法聲明返回值是一個函數(shù)的方法。在Java8之前，答案是肯定的。

那么，在上面的例子中我們居然可以將一段代碼邏輯作為參數(shù)傳遞給了監(jiān)聽器，告訴監(jiān)聽器事件觸發(fā)時你可以這么做，而不再需要以匿名內部類的方式作為參數(shù)。這也是Java8帶來的另一新特性：函數(shù)式編程。

支持函數(shù)式編程的語言有很多，在JavaScript中，把函數(shù)作為參數(shù)傳遞，或者返回值是一個函數(shù)的情況非常常見，JavaScript是一門非常常見的函數(shù)式語言。

Lambda為Java添加了缺失的函數(shù)式編程的特性，使我們能將函數(shù)當做一等公民看待。

在函數(shù)式編程語言中，Lambda表達式的類型是函數(shù)。而在Java中，Lambda表達式是對象，它們必須依附于一類特別的對象類型——函數(shù)式接口(FunctionalInterface)。

接下來我們看下函數(shù)式接口的定義：

如果一個接口中，有且只有一個抽象的方法（Object類中的方法不包括在內），那這個接口就可以被看做是函數(shù)式接口。

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
  /**
   * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
   * to create a thread, starting the thread causes the object's
   * <code>run</code> method to be called in that separately executing
   * thread.
   * <p>
   * The general contract of the method <code>run</code> is that it may
   * take any action whatsoever.
   *
   * @see   java.lang.Thread#run()
   */
  public abstract void run();
}

來看下Runnable接口的聲明，在Java8后，Runnable接口多了一個FunctionalInterface注解，表示該接口是一個函數(shù)式接口。但是如果我們不添加FunctionalInterface注解的話，如果接口中有且只有一個抽象方法時，編譯器也會把該接口當做函數(shù)式接口看待。

@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
  void test();
  String toString();
}

MyInterface這也是一個函數(shù)式接口，因為toString()是Object類中的方法，只是在這里進行了復寫，不會增加接口中抽象方法的數(shù)量。

(到這里額外提一下，Java8中，接口里面的方法不僅僅只能有抽象方法，也可以有具體實現(xiàn)了的方法，被稱作默認方法(defaultmethod)，這部分后面會具體介紹)

既然在Java中，Lambda表達式是對象。那么這個對象的類型是什么呢？我們再回顧下SwingTest程序，這里以匿名內部類的方式創(chuàng)建了一個ActionListener接口實例

jButton.addActionListener(new ActionListener() {
  @Override
  public void actionPerformed(ActionEvent e) {        
    System.out.println("Button Pressed!");
  } 
});

使用Lambda表達式改進后

jButton.addActionListener(e -> System.out.println("Button Pressed!"));

也就是我們使用Lambda表達式創(chuàng)建了一個ActionListener接口的實例，再看下ActionListener接口的定義

public interface ActionListener extends EventListener {
  /**
   * Invoked when an action occurs.
   */
  public void actionPerformed(ActionEvent e);
}

只有一個抽象方法，雖然沒添加FunctionalInterface注解，但是也符合函數(shù)式接口的定義，編譯器會認為這是一個函數(shù)式接口。
所以，使用Lambda表達式可以創(chuàng)建函數(shù)式接口的實例。即Lambda表達式返回的是函數(shù)式接口類型。

實際上，函數(shù)式接口實例的創(chuàng)建可以有三種方式（參考自FunctionalInterface注解說明）：

1.Lambda表達式
2.方法引用
3.構造方法引用

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