lambda 表達式應用

基本語法

Lambda 表達式爲 Java8 帶來了部分函數式編程的支持。Lambda 表達式雖然不完全等同於閉包,但也基本實現了閉包的功能。和其他一些函數式語言不一樣的是,Java 中的 Lambda 表達式也是對象,必須依附於一類特別的對象類型,函數式接口。

Lambda 表達式的一般語法:

(type1 param1, type2 param2, ..., typeN paramN) -> {

    statment1;

    statment2;

    ......

    return statmentM;

}

絕大多數情況,編譯器都可以從上下文環境中推斷出lambda表達式的參數類型。這樣lambda表達式就變成了:

(param1, param2, ..., paramN) -> {

    statment1;

    statment2;

    ......

    return statmentM;

}

當lambda表達式的參數個數只有一個,可以省略小括號。lambda表達式簡寫爲:

param1 -> {

    statment1;

    statment2;

    ......

    return statmentM;

}

當 lambda 表達式只包含一條語句時,可以省略大括號、return和語句結尾的分號。lambda表達式簡化爲:

param1 -> statment

案例使用

例1、對列表進行迭代

// Java 8之前:

List features = Arrays.asList("note""guide""qa""hotel""sales");

for (String feature : features) {

    System.out.println(feature);

}

 

// Java 8之後:

List features = Arrays.asList("note""guide""qa""hotel""sales");

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

  

// 使用Java 8的方法引用更方便,方法引用由::雙冒號操作符標示,看起來像C++的作用域解析運算符

features.forEach(System.out::println);

例 2、對 map / set 進行迭代

// Java 8之前:

for(Map.Entry<String, String> it : aMap.entrySet()){

    System.out.println(it.getKey()+"="+it.getValue());

}

 

// Java 8之後:

aMap.forEach((k,v)->{System.out.println(k+" "+v);});

例 3、實現 Runnable

使用lambda表達式可以替換匿名類,而實現Runnable接口是匿名類的最好示例。看一下Java 8之前的runnable實現方法,需要4行代碼,而使用lambda表達式只需要一行代碼。我們在這裏做了什麼呢?那就是用() -> {}代碼塊替代了整個匿名類。

// Java 8之前:

new Thread(new Runnable() {

    @Override

    public void run() {

        System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do");

    }

}).start();

 

//Java 8方式:

new Thread(()->System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!")).start();

例 4、邏輯處理與函數式接口 Predicate

除了在語言層面支持函數式編程風格,Java 8也添加了一個包,叫做 java.util.function。它包含了很多類,用來支持Java的函數式編程。其中一個便是Predicate,使用 java.util.function.Predicate 函數式接口以及lambda表達式,可以向API方法添加邏輯,用更少的代碼支持更多的動態行爲。

public static void main(args[]){

    List languages = Arrays.asList("Java""Scala""C++""Haskell""Lisp");

  

    System.out.println("Languages which starts with J :");

    filter(languages, (str)->str.startsWith("J"));

  

    System.out.println("Print all languages :");

    filter(languages, (str)->true);

  

    System.out.println("Print language whose length greater than 4:");

    filter(languages, (str)->str.length() > 4);

}

 

// Java8 不太友好的處理方式

public static void filter(List names, Predicate condition) {

    for(String name: names)  {

        if(condition.test(name)) {

            System.out.println(name + " ");

        }

    }

}

 

 

// Java8 更好的實現方式

public static void filter(List names, Predicate condition) {

    names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {

        System.out.println(name + " ");

    });

}

可以看到,Stream API的過濾方法也接受一個Predicate,這意味着可以將我們定製的 filter() 方法替換成寫在裏面的內聯代碼,這就是lambda表達式的魔力。另外,Predicate接口也允許進行多重條件的測試,下面的例子將要講到。

例 5、lambda 中加入 Predicate

上個例子說到,java.util.function.Predicate 允許將兩個或更多的 Predicate 合成一個。它提供類似於邏輯操作符AND和OR的方法,名字叫做and()、or()和xor(),用於將傳入 filter() 方法的條件合併起來。例如,要得到所有以J開始,長度爲四個字母的語言,可以定義兩個獨立的 Predicate 示例分別表示每一個條件,然後用 Predicate.and() 方法將它們合併起來,如下所示:

// 甚至可以用and()、or() 和 xor() 邏輯函數來合併 Predicate,

// 例如要找到所有以J開始,長度爲四個字母的名字,你可以合併兩個Predicate並傳入

Predicate<String> startsWithJ = (n) -> n.startsWith("J");

Predicate<String> fourLetterLong = (n) -> n.length() == 4;

names.stream()

    .filter(startsWithJ.and(fourLetterLong))

    .forEach((n) -> System.out.print("nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n));

例 6、Lambda 中 Map 使用

map() 函數允許你將對象進行轉換。

// 不使用lambda表達式爲每個訂單加上12%的稅

List costBeforeTax = Arrays.asList(100200300400500);

for (Integer cost : costBeforeTax) {

    double price = cost + .12*cost;

    System.out.println(price);

}

  

// 使用lambda表達式

List costBeforeTax = Arrays.asList(100200300400500);

costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

例 7、Lambda 中 Reduce 使用

reduce() 函數可以將所有值合併成一個。Map和Reduce操作是函數式編程的核心操作,因爲其功能,reduce 又被稱爲摺疊操作。另外,reduce 並不是一個新的操作,你有可能已經在使用它。SQL中類似 sum()、avg() 或者 count() 的聚集函數,實際上就是 reduce 操作,因爲它們接收多個值並返回一個值。流API定義的 reduceh() 函數可以接受lambda表達式,並對所有值進行合併。

// 爲每個訂單加上12%的稅,最後得到總價

List costBeforeTax = Arrays.asList(100200300400500);

double total = 0;

for (Integer cost : costBeforeTax) {

    double price = cost + .12*cost;

    total = total + price;

}

System.out.println("Total : " + total);

  

// 新方法:

List costBeforeTax = Arrays.asList(100200300400500);

double bill = costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).reduce((sum, cost) -> sum + cost).get();

System.out.println("Total : " + bill);

例 8、過濾創建一個新列表

過濾是Java開發者在大規模集合上的一個常用操作,而現在使用lambda表達式和流API過濾大規模數據集合是驚人的簡單。流提供了一個 filter() 方法,接受一個 Predicate 對象,即可以傳入一個lambda表達式作爲過濾邏輯。

List<String> strList = Arrays.asList("abc""bcd""defg""jk");

// 創建一個字符串列表,每個字符串長度大於2

List<String> filtered = strList.stream().filter(x -> x.length()> 2).collect(Collectors.toList());

System.out.printf("Original List : %s, filtered list : %s %n", strList, filtered);

例 9、對 list 中每個元素應用函數

我們通常需要對列表的每個元素使用某個函數,例如逐一乘以某個數、除以某個數或者做其它操作。這些操作都很適合用 map() 方法,可以將轉換邏輯以lambda表達式的形式放在 map() 方法裏,就可以對集合的各個元素進行轉換了

// 將字符串換成大寫並用逗號鏈接起來

List<String> G7 = Arrays.asList("USA""Japan""France""Germany""Italy""U.K.","Canada");

String G7Countries = G7.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));

System.out.println(G7Countries);

例 10、複製不同值並創建一個子列表

本例展示瞭如何利用流的 distinct() 方法來對集合進行去重。

// 用所有不同的數字創建一個平方形列表

List<Integer> numbers = Arrays.asList(91034734);

List<Integer> distinct = numbers.stream().map( i -> i*i).distinct().collect(Collectors.toList());

System.out.printf("Original List : %s,  Square Without duplicates : %s %n", numbers, distinct);

例 11、計算集合元素的最大值、最小值、總和以及平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的類中,有個非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s,描述流中元素的各種摘要數據。在本例中,我們用這個方法來計算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法來獲得列表的所有元素的總和及平均值。

//獲取數字的個數、最小值、最大值、總和以及平均值

List<Integer> primes = Arrays.asList(2357111317192329);

IntSummaryStatistics stats = primes.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics();

System.out.println("Highest prime number in List : " + stats.getMax());

System.out.println("Lowest prime number in List : " + stats.getMin());

System.out.println("Sum of all prime numbers : " + stats.getSum());

System.out.println("Average of all prime numbers : " + stats.getAverage());

例 12、項目中真實使用 Lambda 案例

// 從配置文件中獲取對應的初始化內容

private static final HashMap<String, ArrayList<String>> TYPE_MAP = YmlUtil.getMap();

 

// 過濾同類型

private boolean filterByType(String baseTypeId, String typeId) {

    List<String> typeIds = TYPE_MAP.getOrDefault(baseTypeId, TYPE_MAP.get(TYPE_DEFAULT)); // 如果給定的 key 沒有對應 vale,則給定一個默認的 list

    return Optional.ofNullable(typeIds).map(t -> t.contains(typeId)).orElse(false); // 首先判斷 typeIds 是否爲空,爲空返回 false;不爲空使用 Lambda 的 map 函數判斷 list 中是否包含給定的key,如果不包含返回 false 否則返回 true

}

 

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