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Java SE 8 for the Really Impatient读书笔记——Java 8 Lambda表达式
1. lambda表达式的语法
语法十分简单：参数->主体
1.1 参数
可以是零个参数，一个参数，也可以是多个参数，参数可以指定类型，在编译器可以推导出参数类型的情况下，也可以省略参数类型。
两个参数的例子：
(String first, String second)-> Integer.compare(first.length(), second.length())
0个参数的例子：
() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWork(); }
从jdk7开始，泛型可以简化写成如下形式：
Map<String, String> myMap = new HashMap<>(); 编译器会根据变量声明时的泛型类型自动推断出实例化HashMap时的泛型类型。
同样的，如果编译器可以推导出Lambda表达式中参数的类型，则也可以省略，例如：
Comparator<String> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());编译器可以推断出first和second的类型为String，此时，参数类型可省略。
在只有一个参数，且可推断出其类型的情况下，可以再将括号省略：
EventHandler<ActionEvent> listener = event ->System.out.println("Thanks for clicking!");
同方法参数一样，表达式参数也可以添加annotations或者final修饰：
(final String name) -> ...(@NonNull String name) ->
1.2 主体
主体一定要有返回值。
如果主体只有一句，则可以省略大括号：
Comparator<String> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
多于一句的情况，需要用{}括上:
(String first, String second) -> { if (first.length() < second.length()) return -1; else if (first.length() > second.length()) return 1; else return 0;}
主体必须有返回值，只在某些分支上有返回值也是不合法的，例如:
(int x) -> { if (x >= 0) return 1; }这个例子是不合法的。
2. 函数式接口
只包含一个抽象方法的接口叫做函数式接口。
函数式接口可使用注解@FunctionalInterface标注（不强制，但是如果标注了，编译器就会检查它是否只包含一个抽象方法）
可以通过lambda表达式创建函数式接口的对象，这是lambda表达式在java中做的最重要的事情
在jdk8以前，其实已经存在着一些接口，符合上述函数式接口的定义。
2.1 JDK 8之前已有的函数式接口
java.lang.Runnable java.util.concurrent.Callable java.security.PrivilegedAction java.util.Comparator java.io.FileFilter java.nio.file.PathMatcher java.lang.reflect.InvocationHandler java.beans.PropertyChangeListener java.awt.event.ActionListener javax.swing.event.ChangeListener
在jdk8以前，这些接口的使用方式与其他接口并无不同。
通过两个例子来说明lambda表达式如何创建函数式接口实例
1.创建Runnable函数式接口实例，以启动线程——jdk8以前:
import java.util.*;public class OldStyle { public static void main(String[] args) { // 启动一个线程 Worker w = new Worker(); new Thread(w).start(); // 启动一个线程 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); } }).start(); }}class Worker implements Runnable { public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName()); }}运行结果：
Thread-0
Thread-1
从代码角度来看，不管是通过内部类还是通过匿名内部类，启动线程需要编写的代码都较为繁琐，其中，由程序员自定义的仅仅是run方法中的这一句话：
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
lambda表达式风格的启动线程:
// 启动一个线程Runnable runner = () -> System.out.println(Thread.currentThread().getName());
runner.run();
第一行实际上创建了一个函数式接口Runnable的实例runner，可以看出，lambda表达式的实体，恰好是run方法的方法体部分。
2.创建Comparator函数式接口实例，实现根据String的长度来排序一个String数组——jdk8以前:import java.util.*;public class OldStyle { public static void main(String[] args) { // 排序一个数组 class LengthComparator implements Comparator<String> { public int compare(String first, String second) { return Integer.compare(first.length(), second.length()); } } String[] strings = "Mary had a little lamb".split(" "); Arrays.sort(strings, new LengthComparator()); System.out.println(Arrays.toString(strings)); }}
lambda表达式:
import java.util.*;public class LambdaStyle { public static void main(String[] args) { // 排序一个数组 String[] strings = "Mary had a little lamb".split(" "); Arrays.sort(strings, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length())); System.out.println(Arrays.toString(strings)); }}
可以看出，函数式接口通过lambda表达式创建实例，是如此的精简
java.util.function中定义了几组类型的函数式接口以及针对基本数据类型的子接口。
Predicate -- 传入一个参数，返回一个bool结果， 方法为boolean test(T t)Consumer -- 传入一个参数，无返回值，纯消费。 方法为void accept(T t)Function<t,r> -- 传入一个参数，返回一个结果，方法为R apply(T t)Supplier -- 无参数传入，返回一个结果，方法为T get()UnaryOperator -- 一元操作符， 继承Function<t,t>,传入参数的类型和返回类型相同。BinaryOperator -- 二元操作符， 传入的两个参数的类型和返回类型相同， 继承BiFunction
3. 方法引用
方法引用增强了lambda表达式的可读性
方法引用例1：同样是排序一个数组的例子，这次是不区分大小写的排序一个数组：
import java.util.*;public class LambdaStyle { public static void main(String[] args) { // 排序一个数组 String[] strings = "Mary had a little lamb".split(" "); Arrays.sort(strings, (s1, s2) -> { int n1 = s1.length(); int n2 = s2.length(); int min = Math.min(n1, n2); for (int i = 0; i < min; i++) { char c1 = s1.charAt(i); char c2 = s2.charAt(i); if (c1 != c2) { c1 = Character.toUpperCase(c1); c2 = Character.toUpperCase(c2); if (c1 != c2) { c1 = Character.toLowerCase(c1); c2 = Character.toLowerCase(c2); if (c1 != c2) { // No overflow because of numeric promotion return c1 - c2; } } } } return n1 - n2; }); System.out.println(Arrays.toString(strings)); }}
上述例子，由于lambda表达式的主体代码较长，导致代码可读性下降，通过方法引用可以解决这个问题
方法引用例2：
import java.util.*;public class LambdaStyle { public static void main(String[] args) { // 排序一个数组 String[] strings = "Mary had a little lamb".split(" "); Arrays.sort(strings, LambdaStyle::myCompareToIgnoreCase); System.out.println(Arrays.toString(strings)); } public static int myCompareToIgnoreCase(String s1, String s2){ int n1 = s1.length(); int n2 = s2.length(); int min = Math.min(n1, n2); for (int i = 0; i < min; i++) { char c1 = s1.charAt(i); char c2 = s2.charAt(i); if (c1 != c2) { c1 = Character.toUpperCase(c1); c2 = Character.toUpperCase(c2); if (c1 != c2) { c1 = Character.toLowerCase(c1); c2 = Character.toLowerCase(c2); if (c1 != c2) { // No overflow because of numeric promotion return c1 - c2; } } } } return n1 - n2; }}
将主体代码抽出来写到一个方法中，然后引用这个方法。
方法表达式的三种主要使用情况：
- 类::静态方法
- 对象::实例方法
- 类::实例方法
前两种很好理解，例2是第一种情况，第二种情况如下例所示
方法引用例3：
import java.util.*;public class LambdaStyle { public static void main(String[] args) { // 排序一个数组 String[] strings = "Mary had a little lamb".split(" "); LambdaStyle lambdaStyle = new LambdaStyle(); Arrays.sort(strings, lambdaStyle::myCompareToIgnoreCase); System.out.println(Arrays.toString(strings)); } public int myCompareToIgnoreCase(String s1, String s2){ int n1 = s1.length(); int n2 = s2.length(); int min = Math.min(n1, n2); for (int i = 0; i < min; i++) { char c1 = s1.charAt(i); char c2 = s2.charAt(i); if (c1 != c2) { c1 = Character.toUpperCase(c1); c2 = Character.toUpperCase(c2); if (c1 != c2) { c1 = Character.toLowerCase(c1); c2 = Character.toLowerCase(c2); if (c1 != c2) { // No overflow because of numeric promotion return c1 - c2; } } } } return n1 - n2; }}
在第三种情况中，第一个参数会成为执行方法的对象。
String类中实际上已经提供了不区分大小写比较字符串的方法：
public int compareToIgnoreCase(String str)
用法：
String s = "jdfjsjfjskd";String ss = "dskfksdkf";int i = s.compareToIgnoreCase(ss);
System.out.println(i);
通过这个方法来实现不区分大小写的排序一个数组就是第三种情况
方法引用例4：
import java.util.*;public class LambdaStyle { public static void main(String[] args) { // 排序一个数组 String[] strings = "Mary had a little lamb".split(" "); Arrays.sort(strings, String::compareToIgnoreCase); System.out.println(Arrays.toString(strings)); }}
对于函数式接口Comparator来说，它的抽象方法为：
int compare(T o1, T o2);这个方法有两个参数，前面出现在lambda表达式参数中的s1,s2,实际上就是这两个参数。
而本文所举的关于方法引用的前两个例子，所引用的方法都有两个参数。
而对于第三个关于方法引用的例子，String的compareToIgnoreCase方法只有一个参数。这时，第一个参数会成为执行方法的对象，（s1.compareToIgnoreCase(s2)）
另外，也可以通过如下形式方法引用：
this::实例方法
super::实例方法
方法引用例5：
public class SuperTest { public static void main(String[] args) { class Greeter { public void greet() { System.out.println("Hello, world!"); } } class ConcurrentGreeter extends Greeter { public void greet() { Thread t = new Thread(super::greet); t.start(); } } new ConcurrentGreeter().greet(); }}
4. 构造器引用
和方法引用相似，只不过通过如下方式引用：
类::new
例1
Stream<Button> stream = labels.stream().map(Button::new);Button[] buttons4 = stream.toArray(Button[]::new);
5.变量作用域
lambda表达式引用值，而不是变量。
lambda 表达式中引用的局部变量必须是：显示声明为final的，或者虽然没有被声明为final，但实际上也算是有效的final的。
在Java中与其相似的是匿名内部类关于局部变量的引用。
例1：匿名内部类引用局部变量——jdk8以前
public class Outter { public static void main(String[] args) { final String s1 = "Hello "; new Inner() { @Override public void printName(String name) { System.out.println(s1 + name); } }.printName("Lucy"); }}interface Inner{ public void printName(String name);};
如例1所示，在jdk8以前，匿名内部类引用外部类定义的局部变量，则该变量必须是final的。
jdk8将这个条件放宽，匿名内部类也可以访问外部类有效的final局部变量——即这个变量虽然没有显示声明为final，但定义后也没有再发生变化。
例2：匿名内部类引用局部变量——jdk8
public class Outter { public static void main(String[] args) { String s1 = "Hello "; new Inner() { @Override public void printName(String name) { System.out.println(s1 + name); } }.printName("Lucy"); }}interface Inner{ public void printName(String name);};
匿名内部类引用的外部类变量s1可以不显示定义为final。但是s1必须在初始化后不再改变。
lambda表达式对于引用局部变量的规则同jdk8中的匿名内部类一样：显示声明为final的，或者虽然没有被声明为final，但实际上也算是有效的final的
import java.io.*;import java.nio.charset.*;import java.nio.file.*;import java.util.*;import java.util.stream.*;public class VariableScope { public static void main(String[] args) { repeatMessage("Hello", 100); } public static void repeatMessage(String text, int count) { Runnable r = () -> { for (int i = 0; i < count; i++) { System.out.println(text); Thread.yield(); } }; new Thread(r).start(); } public static void repeatMessage2(String text, int count) { Runnable r = () -> { while (count > 0) { // count--; // Error: Can‘t mutate captured variable System.out.println(text); Thread.yield(); } }; new Thread(r).start(); } public static void countMatches(Path dir, String word) throws IOException { Path[] files = getDescendants(dir); int matches = 0; for (Path p : files) new Thread(() -> { if (contains(p, word)) { // matches++; // ERROR: Illegal to mutate matches } }).start(); } private static int matches; public static void countMatches2(Path dir, String word) { Path[] files = getDescendants(dir); for (Path p : files) new Thread(() -> { if (contains(p, word)) { matches++; // CAUTION: Legal to mutate matches, but not threadsafe } }).start(); } // Warning: Bad code ahead public static List<Path> collectMatches(Path dir, String word) { Path[] files = getDescendants(dir); List<Path> matches = new ArrayList<>(); for (Path p : files) new Thread(() -> { if (contains(p, word)) { matches.add(p); // CAUTION: Legal to mutate matches, but not threadsafe } }).start(); return matches; } public static Path[] getDescendants(Path dir) { try { try (Stream<Path> entries = Files.walk(dir)) { return entries.toArray(Path[]::new); } } catch (IOException ex) { return new Path[0]; } } public static boolean contains(Path p, String word) { try { return new String(Files.readAllBytes(p), StandardCharsets.UTF_8).contains(word); } catch (IOException ex) { return false; } }}
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