1. 什么是λ表达式

λ表达式本质上是一个匿名方法。让我们来看下面这个例子：

    public int add(int x, int y) {

        return x + y;

    }

转成λ表达式后是这个样子：

   

    (int x, int y) -> x + y;

参数类型也可以省略，Java编译器会根据上下文推断出来：

    (x, y) -> x + y; //返回两数之和

 

或者

    (x, y) -> { return x + y; } //显式指明返回值

可见λ表达式由三部分组成：参数列表，箭头（->），以及一个表达式或语句块。

下面这个例子里的λ表达式没有参数，也没有返回值（相当于一个方法接受0个参数，返回void，其实就是Runnable里run方法的一个实现）：

    () -> { System.out.println("Hello Lambda!"); }

如果只有一个参数且可以被Java推断出类型，那么参数列表的括号也可以省略：

    list -> { return list.size(); }

2. λ表达式的类型（它是Object吗？）

λ表达式可以被当做是一个Object（注意措辞）。λ表达式的类型，叫做“目标类型（target type）”。λ表达式的目标类型是“函数式接口（functional interface）”，这是Java8新引入的概念。它的定义是：一个接口，如果只有一个显式声明的抽象方法，那么它就是一个函数式接口。一般用@FunctionalInterface标注出来（也可以不标）。举例如下：

    @FunctionalInterface

    public interface Runnable { void run(); }

   

    public interface Callable<V> { V call() throws Exception; }

   

    public interface ActionListener { void actionPerformed(ActionEvent e); }

   

    public interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); boolean equals(Object obj); }

注意最后这个Comparator接口。它里面声明了两个方法，貌似不符合函数式接口的定义，但它的确是函数式接口。这是因为equals方法是Object的，所有的接口都会声明Object的public方法——虽然大多是隐式的。所以，Comparator显式的声明了equals不影响它依然是个函式数接口。

你可以用一个λ表达式为一个函数式接口赋值：

 

    Runnable r1 = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");};

   

然后再赋值给一个Object：

    Object obj = r1;

   

但却不能这样干：

    Object obj = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");}; // ERROR! Object is not a functional interface!

必须显式的转型成一个函数式接口才可以：

    Object o = (Runnable) () -> { System.out.println("hi"); }; // correct

   

一个λ表达式只有在转型成一个函数式接口后才能被当做Object使用。所以下面这句也不能编译：

    System.out.println( () -> {} ); //错误! 目标类型不明

   

必须先转型:

    System.out.println( (Runnable)() -> {} ); // 正确

假设你自己写了一个函数式接口，长的跟Runnable一模一样：

    @FunctionalInterface

    public interface MyRunnable {

        public void run();

    }

   

那么

    Runnable r1 =    () -> {System.out.println("Hello Lambda!");};

    MyRunnable2 r2 = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");};

都是正确的写法。这说明一个λ表达式可以有多个目标类型（函数式接口），只要函数匹配成功即可。

但需注意一个λ表达式必须至少有一个目标类型。

JDK预定义了很多函数式接口以避免用户重复定义。最典型的是Function：

    @FunctionalInterface

    public interface Function<T, R> { 

        R apply(T t);

    }

这个接口代表一个函数，接受一个T类型的参数，并返回一个R类型的返回值。   

另一个预定义函数式接口叫做Consumer，跟Function的唯一不同是它没有返回值。

    @FunctionalInterface

    public interface Consumer<T> {

        void accept(T t);

    }

还有一个Predicate，用来判断某项条件是否满足。经常用来进行筛滤操作：

   

    @FunctionalInterface

    public interface Predicate<T> {

        boolean test(T t);

    }

   

综上所述，一个λ表达式其实就是定义了一个匿名方法，只不过这个方法必须符合至少一个函数式接口。

       
3. λ表达式的使用

3.1 λ表达式用在何处

λ表达式主要用于替换以前广泛使用的内部匿名类，各种回调，比如事件响应器、传入Thread类的Runnable等。看下面的例子：

    Thread oldSchool = new Thread( new Runnable () {

        @Override

        public void run() {

            System.out.println("This is from an anonymous class.");

        }

    } );

   

    Thread gaoDuanDaQiShangDangCi = new Thread( () -> {

        System.out.println("This is from an anonymous method (lambda exp).");

    } );

注意第二个线程里的λ表达式，你并不需要显式地把它转成一个Runnable，因为Java能根据上下文自动推断出来：一个Thread的构造函数接受一个Runnable参数，而传入的λ表达式正好符合其run()函数，所以Java编译器推断它为Runnable。

从形式上看，λ表达式只是为你节省了几行代码。但将λ表达式引入Java的动机并不仅仅为此。Java8有一个短期目标和一个长期目标。短期目标是：配合“集合类批处理操作”的内部迭代和并行处理（下面将要讲到）；长期目标是将Java向函数式编程语言这个方向引导（并不是要完全变成一门函数式编程语言，只是让它有更多的函数式编程语言的特性），也正是由于这个原因，Oracle并没有简单地使用内部类去实现λ表达式，而是使用了一种更动态、更灵活、易于将来扩展和改变的策略（invokedynamic）。

3.2 λ表达式与集合类批处理操作（或者叫块操作）

上文提到了集合类的批处理操作。这是Java8的另一个重要特性，它与λ表达式的配合使用乃是Java8的最主要特性。集合类的批处理操作API的目的是实现集合类的“内部迭代”，并期望充分利用现代多核CPU进行并行计算。

Java8之前集合类的迭代（Iteration）都是外部的，即客户代码。而内部迭代意味着改由Java类库来进行迭代，而不是客户代码。例如：

    for(Object o: list) { // 外部迭代

        System.out.println(o);

    }

可以写成：

    list.forEach(o -> {System.out.println(o);}); //forEach函数实现内部迭代

集合类（包括List）现在都有一个forEach方法，对元素进行迭代（遍历），所以我们不需要再写for循环了。forEach方法接受一个函数式接口Consumer做参数，所以可以使用λ表达式。

这种内部迭代方法广泛存在于各种语言，如C++的STL算法库、python、ruby、scala等。

Java8为集合类引入了另一个重要概念：流（stream）。一个流通常以一个集合类实例为其数据源，然后在其上定义各种操作。流的API设计使用了管道（pipelines）模式。对流的一次操作会返回另一个流。如同IO的API或者StringBuffer的append方法那样，从而多个不同的操作可以在一个语句里串起来。看下面的例子：

    List<Shape> shapes = ...

    shapes.stream()

      .filter(s -> s.getColor() == BLUE)

      .forEach(s -> s.setColor(RED));

首先调用stream方法，以集合类对象shapes里面的元素为数据源，生成一个流。然后在这个流上调用filter方法，挑出蓝色的，返回另一个流。最后调用forEach方法将这些蓝色的物体喷成红色。（forEach方法不再返回流，而是一个终端方法，类似于StringBuffer在调用若干append之后的那个toString）

filter方法的参数是Predicate类型，forEach方法的参数是Consumer类型，它们都是函数式接口，所以可以使用λ表达式。

还有一个方法叫parallelStream()，顾名思义它和stream()一样，只不过指明要并行处理，以期充分利用现代CPU的多核特性。

    shapes.parallelStream(); // 或shapes.stream().parallel()

来看更多的例子。下面是典型的大数据处理方法，Filter-Map-Reduce：

    //给出一个String类型的数组，找出其中所有不重复的素数

    public void distinctPrimary(String... numbers) {

        List<String> l = Arrays.asList(numbers);

        List<Integer> r = l.stream()

                .map(e -> new Integer(e))

                .filter(e -> Primes.isPrime(e))

                .distinct()

                .collect(Collectors.toList());

        System.out.println("distinctPrimary result is: " + r);

    }

第一步：传入一系列String（假设都是合法的数字），转成一个List，然后调用stream()方法生成流。

第二步：调用流的map方法把每个元素由String转成Integer，得到一个新的流。map方法接受一个Function类型的参数，上面介绍了，Function是个函数式接口，所以这里用λ表达式。

第三步：调用流的filter方法，过滤那些不是素数的数字，并得到一个新流。filter方法接受一个Predicate类型的参数，上面介绍了，Predicate是个函数式接口，所以这里用λ表达式。

第四步：调用流的distinct方法，去掉重复，并得到一个新流。这本质上是另一个filter操作。

第五步：用collect方法将最终结果收集到一个List里面去。collect方法接受一个Collector类型的参数，这个参数指明如何收集最终结果。在这个例子中，结果简单地收集到一个List中。我们也可以用Collectors.toMap(e->e, e->e)把结果收集到一个Map中，它的意思是：把结果收到一个Map，用这些素数自身既作为键又作为值。toMap方法接受两个Function类型的参数，分别用以生成键和值，Function是个函数式接口，所以这里都用λ表达式。

你可能会觉得在这个例子里，List l被迭代了好多次，map，filter，distinct都分别是一次循环，效率会不好。实际并非如此。这些返回另一个Stream的方法都是“懒（lazy）”的，而最后返回最终结果的collect方法则是“急（eager）”的。在遇到eager方法之前，lazy的方法不会执行。

当遇到eager方法时，前面的lazy方法才会被依次执行。而且是管道贯通式执行。这意味着每一个元素依次通过这些管道。例如有个元素“3”，首先它被map成整数型3；然后通过filter，发现是素数，被保留下来；又通过distinct，如果已经有一个3了，那么就直接丢弃，如果还没有则保留。这样，3个操作其实只经过了一次循环。

除collect外其它的eager操作还有forEach，toArray，reduce等。

下面来看一下也许是最常用的收集器方法，groupingBy：

    //给出一个String类型的数组，找出其中各个素数，并统计其出现次数

    public void primaryOccurrence(String... numbers) {

        List<String> l = Arrays.asList(numbers);

        Map<Integer, Integer> r = l.stream()

            .map(e -> new Integer(e))

            .filter(e -> Primes.isPrime(e))

            .collect( Collectors.groupingBy(p->p, Collectors.summingInt(p->1)) );

        System.out.println("primaryOccurrence result is: " + r);

    }

注意这一行：

    Collectors.groupingBy(p->p, Collectors.summingInt(p->1))

它的意思是：把结果收集到一个Map中，用统计到的各个素数自身作为键，其出现次数作为值。

下面是一个reduce的例子：

    //给出一个String类型的数组，求其中所有不重复素数的和

    public void distinctPrimarySum(String... numbers) {

        List<String> l = Arrays.asList(numbers);

        int sum = l.stream()

            .map(e -> new Integer(e))

            .filter(e -> Primes.isPrime(e))

            .distinct()

            .reduce(0, (x,y) -> x+y); // equivalent to .sum()

        System.out.println("distinctPrimarySum result is: " + sum);

    }

reduce方法用来产生单一的一个最终结果。

流有很多预定义的reduce操作，如sum()，max()，min()等。

再举个现实世界里的栗子比如：

    // 统计年龄在25-35岁的男女人数、比例

    public void boysAndGirls(List<Person> persons) {

        Map<Integer, Integer> result = persons.parallelStream().filter(p -> p.getAge()>=25 && p.getAge()<=35).

            collect(

                Collectors.groupingBy(p->p.getSex(), Collectors.summingInt(p->1))

        );

        System.out.print("boysAndGirls result is " + result);

        System.out.println(", ratio (male : female) is " + (float)result.get(Person.MALE)/result.get(Person.FEMALE));

    }


3.3 λ表达式的更多用法

    // 嵌套的λ表达式

    Callable<Runnable> c1 = () -> () -> { System.out.println("Nested lambda"); };

    c1.call().run();

    // 用在条件表达式中

    Callable<Integer> c2 = true ? (() -> 42) : (() -> 24);

    System.out.println(c2.call());

    // 定义一个递归函数，注意须用this限定

    protected UnaryOperator<Integer> factorial = i -> i == 0 ? 1 : i * this.factorial.apply( i - 1 );

    ...

    System.out.println(factorial.apply(3));

在Java中，随声明随调用的方式是不行的，比如下面这样，声明了一个λ表达式(x, y) -> x + y，同时企图通过传入实参(2, 3)来调用它：

    int five = ( (x, y) -> x + y ) (2, 3); // ERROR! try to call a lambda in-place

这在C++中是可以的，但Java中不行。Java的λ表达式只能用作赋值、传参、返回值等。

4. 其它相关概念

4.1 捕获（Capture）

捕获的概念在于解决在λ表达式中我们可以使用哪些外部变量（即除了它自己的参数和内部定义的本地变量）的问题。

答案是：与内部类非常相似，但有不同点。不同点在于内部类总是持有一个其外部类对象的引用。而λ表达式呢，除非在它内部用到了其外部类（包围类）对象的方法或者成员，否则它就不持有这个对象的引用。

在Java8以前，如果要在内部类访问外部对象的一个本地变量，那么这个变量必须声明为final才行。在Java8中，这种限制被去掉了，代之以一个新的概念，“effectively final”。它的意思是你可以声明为final，也可以不声明final但是按照final来用，也就是一次赋值永不改变。换句话说，保证它加上final前缀后不会出编译错误。

在Java8中，内部类和λ表达式都可以访问effectively final的本地变量。λ表达式的例子如下：

    ...   

    int tmp1 = 1; //包围类的成员变量

    static int tmp2 = 2; //包围类的静态成员变量

    public void testCapture() {

        int tmp3 = 3; //没有声明为final，但是effectively final的本地变量

        final int tmp4 = 4; //声明为final的本地变量

        int tmp5 = 5; //普通本地变量

       

        Function<Integer, Integer> f1 = i -> i + tmp1;

        Function<Integer, Integer> f2 = i -> i + tmp2;

        Function<Integer, Integer> f3 = i -> i + tmp3;

        Function<Integer, Integer> f4 = i -> i + tmp4;

        Function<Integer, Integer> f5 = i -> {

            tmp5  += i; // 编译错！对tmp5赋值导致它不是effectively final的

            return tmp5;

        };

        ...

        tmp5 = 9; // 编译错！对tmp5赋值导致它不是effectively final的

    }

    ...

Java要求本地变量final或者effectively final的原因是变量作用域和多线程问题。

4.2 方法引用（Method reference）

任何一个λ表达式都可以代表某个函数式接口的唯一方法的匿名描述符。我们也可以使用某个类的某个具体方法来代表这个描述符，叫做方法引用。例如：

    Integer::parseInt //静态方法引用

    System.out::print //实例方法引用

    Person::new       //构造器引用

下面是一组例子，教你使用方法引用代替λ表达式：

    //c1 与 c2 是一样的（静态方法引用）

    Comparator<Integer> c2 = (x, y) -> Integer.compare(x, y);

    Comparator<Integer> c1 = Integer::compare;

   

    //下面两句是一样的（实例方法引用1）

    persons.forEach(e -> System.out.println(e));

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

   

    //下面两句是一样的（实例方法引用2）

    persons.forEach(person -> person.eat());

    persons.forEach(Person::eat);

   

    //下面两句是一样的（构造器引用）

    strList.stream().map(s -> new Integer(s));

    strList.stream().map(Integer::new);

   

使用方法引用，你的程序会变得更短些。现在distinctPrimarySum方法可以改写如下：

    public void distinctPrimarySum(String... numbers) {

        List<String> l = Arrays.asList(numbers);

        int sum = l.stream().map(Integer::new).filter(Primes::isPrime).distinct().sum();

        System.out.println("distinctPrimarySum result is: " + sum);

    }

   

还有一些其它的方法引用:

    super::toString //引用某个对象的父类方法

    String[]::new //引用一个数组的构造器

4.3 默认方法（Default method）

Java8中，接口声明里可以有方法实现了，叫做默认方法。在此之前，接口里的方法全部是抽象方法。

    public interface MyInterf {

   

        String m1();

       

        default String m2() {

            return "Hello default method!";

        }

       

    }

   

这实际上混淆了接口和抽象类，但一个类仍然可以实现多个接口，而只能继承一个抽象类。

这么做的原因是：由于Collection库需要为批处理操作添加新的方法，如forEach()，stream()等，但是不能修改现有的Collection接口——如果那样做的话所有的实现类都要进行修改，包括很多客户自制的实现类。所以只好使用这种妥协的办法。

如此一来，我们就面临一种类似多继承的问题。如果类Sub继承了两个接口，Base1和Base2，而这两个接口恰好具有完全相同的两个默认方法，那么就会产生冲突。这时Sub类就必须通过重载来显式指明自己要使用哪一个接口的实现（或者提供自己的实现）：

   

    public class Sub implements Base1, Base2 {

   

        public void hello() {

            Base1.super.hello(); //使用Base1的实现

        }

       

    }

除了默认方法，Java8的接口也可以有静态方法的实现：

    public interface MyInterf {

   

        String m1();

       

        default String m2() {

            return "Hello default method!";

        }

       

        static String m3() {

            return "Hello static method in Interface!";

        }

       

    }

   
4.4 生成器函数（Generator function）

有时候一个流的数据源不一定是一个已存在的集合对象，也可能是个“生成器函数”。一个生成器函数会产生一系列元素，供给一个流。Stream.generate(Supplier<T> s)就是一个生成器函数。其中参数Supplier是一个函数式接口，里面有唯一的抽象方法 <T> get()。

下面这个例子生成并打印5个随机数：

    Stream.generate(Math::random).limit(5).forEach(System.out::println);

注意这个limit(5)，如果没有这个调用，那么这条语句会永远地执行下去。也就是说这个生成器是无穷的。这种调用叫做终结操作，或者短路（short-circuiting）操作。

 

参考资料：
http://openjdk.java.net/projects/lambda/
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/lambdaexpressions.html

原文链接: Start Using Java Lambda Expressions

下载示例程序 Examples.zip 。

原文日期: 2014年4月16日

翻译日期: 2014年4月27日

翻译人员: 铁锚

简介

(译者认为: 超过3行的逻辑就不适用Lambda表达式了。虽然看着很先进，其实Lambda表达式的本质只是一个"语法糖",由编译器推断并帮你转换包装为常规的代码,因此你可以使用更少的代码来实现同样的功能。本人建议不要乱用,因为这就和某些很高级的黑客写的代码一样,简洁,难懂,难以调试,维护人员想骂娘.)

Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式允许你通过表达式来代替功能接口。 lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)。

Lambda表达式还增强了集合库。 Java SE 8添加了2个对集合数据进行批量操作的包: java.util.function 包以及 java.util.stream 包。 流(stream)就如同迭代器(iterator),但附加了许多额外的功能。 总的来说,lambda表达式和 stream 是自Java语言添加泛型(Generics)和注解(annotation)以来最大的变化。 在本文中,我们将从简单到复杂的示例中见认识lambda表达式和stream的强悍。
环境准备

如果还没有安装Java 8,那么你应该先安装才能使用lambda和stream(译者建议在虚拟机中安装,测试使用)。 像NetBeans 和IntelliJ IDEA 一类的工具和IDE就支持Java 8特性,包括lambda表达式,可重复的注解,紧凑的概要文件和其他特性。

下面是Java SE 8和NetBeans IDE 8的下载链接:
Java Platform (JDK 8): 从Oracle下载Java 8,也可以和NetBeans IDE一起下载
NetBeans IDE 8: 从NetBeans官网下载NetBeans IDE
Lambda表达式的语法

基本语法:
(parameters) -> expression

或
(parameters) ->{ statements; }


下面是Java lambda表达式的简单例子:

// 1. 不需要参数,返回值为 5
() -> 5

// 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值
x -> 2 * x

// 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值
(x, y) -> x – y

// 4. 接收2个int型整数,返回他们的和
(int x, int y) -> x + y

// 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)

基本的Lambda例子

现在,我们已经知道什么是lambda表达式,让我们先从一些基本的例子开始。 在本节中,我们将看到lambda表达式如何影响我们编码的方式。 假设有一个玩家List ,程序员可以使用 for 语句 ("for 循环")来遍历,在Java SE 8中可以转换为另一种形式:

 

String[] atp = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic",
       "Stanislas Wawrinka",
       "David Ferrer","Roger Federer",
       "Andy Murray","Tomas Berdych",
       "Juan Martin Del Potro"};
List<String> players =  Arrays.asList(atp);

// 以前的循环方式
for (String player : players) {
     System.out.print(player + "; ");
}

// 使用 lambda 表达式以及函数操作(functional operation)
players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; "));
 
// 在 Java 8 中使用双冒号操作符(double colon operator)
players.forEach(System.out::println);

正如您看到的,lambda表达式可以将我们的代码缩减到一行。 另一个例子是在图形用户界面程序中,匿名类可以使用lambda表达式来代替。 同样,在实现Runnable接口时也可以这样使用:

 

// 使用匿名内部类
btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
          @Override
          public void handle(ActionEvent event) {
              System.out.println("Hello World!"); 
          }
    });
 
// 或者使用 lambda expression
btn.setOnAction(event -> System.out.println("Hello World!"));


下面是使用lambdas 来实现 Runnable接口 的示例:

 

// 1.1使用匿名内部类
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello world !");
    }
}).start();

// 1.2使用 lambda expression
new Thread(() -> System.out.println("Hello world !")).start();

// 2.1使用匿名内部类
Runnable race1 = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello world !");
    }
};

// 2.2使用 lambda expression
Runnable race2 = () -> System.out.println("Hello world !");
 
// 直接调用 run 方法(没开新线程哦!)
race1.run();
race2.run();



Runnable 的 lambda表达式,使用块格式,将五行代码转换成单行语句。 接下来,在下一节中我们将使用lambdas对集合进行排序。
使用Lambdas排序集合

在Java中,Comparator 类被用来排序集合。 在下面的例子中,我们将根据球员的 name, surname, name 长度 以及最后一个字母。 和前面的示例一样,先使用匿名内部类来排序,然后再使用lambda表达式精简我们的代码。

在第一个例子中,我们将根据name来排序list。 使用旧的方式,代码如下所示:

 

String[] players = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic", 
    "Stanislas Wawrinka", "David Ferrer",
    "Roger Federer", "Andy Murray",
    "Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro",
    "Richard Gasquet", "John Isner"};
 
// 1.1 使用匿名内部类根据 name 排序 players
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return (s1.compareTo(s2));
    }
});

使用lambdas,可以通过下面的代码实现同样的功能:

 

// 1.2 使用 lambda expression 排序 players
Comparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2));
Arrays.sort(players, sortByName);

// 1.3 也可以采用如下形式:
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2)));



其他的排序如下所示。 和上面的示例一样,代码分别通过匿名内部类和一些lambda表达式来实现Comparator :

 

// 1.1 使用匿名内部类根据 surname 排序 players
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return (s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo(s2.substring(s2.indexOf(" "))));
    }
});

// 1.2 使用 lambda expression 排序,根据 surname
Comparator<String> sortBySurname = (String s1, String s2) -> 
    ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) );
Arrays.sort(players, sortBySurname);

// 1.3 或者这样,怀疑原作者是不是想错了,括号好多...
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> 
      ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) ) 
    );

// 2.1 使用匿名内部类根据 name lenght 排序 players
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return (s1.length() - s2.length());
    }
});

// 2.2 使用 lambda expression 排序,根据 name lenght
Comparator<String> sortByNameLenght = (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length());
Arrays.sort(players, sortByNameLenght);

// 2.3 or this
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length()));

// 3.1 使用匿名内部类排序 players, 根据最后一个字母
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1));
    }
});

// 3.2 使用 lambda expression 排序,根据最后一个字母
Comparator<String> sortByLastLetter = 
    (String s1, String s2) -> 
        (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1));
Arrays.sort(players, sortByLastLetter);

// 3.3 or this
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)));


就是这样,简洁又直观。 在下一节中我们将探索更多lambdas的能力,并将其与 stream 结合起来使用。
使用Lambdas和Streams

Stream是对集合的包装,通常和lambda一起使用。 使用lambdas可以支持许多操作,如 map, filter, limit, sorted, count, min, max, sum, collect 等等。 同样,Stream使用懒运算,他们并不会真正地读取所有数据,遇到像getFirst() 这样的方法就会结束链式语法。 在接下来的例子中,我们将探索lambdas和streams 能做什么。 我们创建了一个Person类并使用这个类来添加一些数据到list中,将用于进一步流操作。 Person 只是一个简单的POJO类:

 

public class Person {

private String firstName, lastName, job, gender;
private int salary, age;

public Person(String firstName, String lastName, String job,
                String gender, int age, int salary)       {
          this.firstName = firstName;
          this.lastName = lastName;
          this.gender = gender;
          this.age = age;
          this.job = job;
          this.salary = salary;
}
// Getter and Setter 
// . . . . .
}

接下来,我们将创建两个list,都用来存放Person对象:

 

List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() {
  {
    add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000));
    add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500));
    add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800));
    add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600));
    add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200));
    add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900));
    add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300));
    add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700));
    add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000));
    add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300));
  }
};

List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() {
  {
    add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550));
    add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200));
    add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600));
    add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
    add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100));
    add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300));
    add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100));
    add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
    add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600));
    add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800));
  }
};

现在我们使用forEach方法来迭代输出上述列表:

 

System.out.println("所有程序员的姓名:");
javaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

我们同样使用forEach方法,增加程序员的工资5%:

 

System.out.println("给程序员加薪 5% :");
Consumer<Person> giveRaise = e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary());

javaProgrammers.forEach(giveRaise);
phpProgrammers.forEach(giveRaise);

另一个有用的方法是过滤器filter() ,让我们显示月薪超过1400美元的PHP程序员:

 

System.out.println("下面是月薪超过 $1,400 的PHP程序员:")
phpProgrammers.stream()
          .filter((p) -> (p.getSalary() > 1400))
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

我们也可以定义过滤器,然后重用它们来执行其他操作:

 

// 定义 filters
Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25);
Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender()));

System.out.println("下面是年龄大于 24岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:");
phpProgrammers.stream()
          .filter(ageFilter)
          .filter(salaryFilter)
          .filter(genderFilter)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

// 重用filters
System.out.println("年龄大于 24岁的女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
          .filter(ageFilter)
          .filter(genderFilter)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));


使用limit方法,可以限制结果集的个数:

 

System.out.println("最前面的3个 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
          .limit(3)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));


System.out.println("最前面的3个女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
          .filter(genderFilter)
          .limit(3)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

排序呢? 我们在stream中能处理吗? 答案是肯定的。 在下面的例子中,我们将根据名字和薪水排序Java程序员,放到一个list中,然后显示列表:

// 静态引入

import static java.util.stream.Collectors.toList;

 

System.out.println("根据 name 排序,并显示前5个 Java programmers:");
List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
          .stream()
          .sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName())))
          .limit(5)
          .collect(toList());

sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
 
System.out.println("根据 salary 排序 Java programmers:");
sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
          .stream()
          .sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) )
          .collect( toList() );

sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));

如果我们只对最低和最高的薪水感兴趣,比排序后选择第一个/最后一个 更快的是min和max方法:

 

System.out.println("工资最低的 Java programmer:");
Person pers = javaProgrammers
          .stream()
          .min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
          .get()

System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", pers.getFirstName(), pers.getLastName(), pers.getSalary())

System.out.println("工资最高的 Java programmer:");
Person person = javaProgrammers
          .stream()
          .max((p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()))
          .get()

System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getLastName(), person.getSalary())

上面的例子中我们已经看到 collect 方法是如何工作的。 结合 map 方法,我们可以使用 collect 方法来将我们的结果集放到一个字符串,一个 Set 或一个TreeSet中:

 

System.out.println("将 PHP programmers 的 first name 拼接成字符串:");
String phpDevelopers = phpProgrammers
          .stream()
          .map(Person::getFirstName)
          .collect(joining(" ; ")); // 在进一步的操作中可以作为标记(token)   

System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:");
Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers
          .stream()
          .map(Person::getFirstName)
          .collect(toSet());

System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 TreeSet:");
TreeSet<String> javaDevLastName = javaProgrammers
          .stream()
          .map(Person::getLastName)
          .collect(toCollection(TreeSet::new));


Streams 还可以是并行的(parallel)。 示例如下:

 

System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:");
int totalSalary = javaProgrammers
          .parallelStream()
          .mapToInt(p -> p.getSalary())
          .sum();

我们可以使用summaryStatistics方法获得stream 中元素的各种汇总数据。 接下来,我们可以访问这些方法,比如getMax, getMin, getSum或getAverage:

 

//计算 count, min, max, sum, and average for numbers
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
IntSummaryStatistics stats = numbers
          .stream()
          .mapToInt((x) -> x)
          .summaryStatistics();

System.out.println("List中最大的数字 : " + stats.getMax());
System.out.println("List中最小的数字 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数字的总和   : " + stats.getSum());
System.out.println("所有数字的平均值 : " + stats.getAverage()); 

OK,就这样,希望你喜欢它!
总结

在本文中,我们学会了使用lambda表达式的不同方式,从基本的示例,到使用lambdas和streams的复杂示例。 此外,我们还学习了如何使用lambda表达式与Comparator 类来对Java集合进行排序。

文章目录
一、Lambda 表达式
1.1 lambda 语法
1.2 lambda 表达式的使用
二、函数式接口
三、方法引用和构造器引用
3.1 方法引用介绍
3.2 引用类方法
3.3 引用特定对象的实例方法
3.4 引用某类对象的实例方法
3.5 引用构造器

一、Lambda 表达式
1.1 lambda 语法
lambda表达式的语法格式如下：
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }

以下是lambda表达式的重要特征:

可选类型声明：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
可选的参数圆括号：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
可选的大括号：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
可选的返回关键字：如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定明表达式返回了一个数值。

1.2 lambda 表达式的使用
public class LambdaTest {
    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest tester = new LambdaTest();
        //类型声明
        MathOperation addition = (int a,int b) ->a+b;
        //不声明类型声明
        MathOperation subtraction = (a,b)->a-b;
        //大括号中的返回语句
        MathOperation multiplication = (a,b)->{return a*b;};
        //没有大括号及返回语句
        MathOperation division = (a,b)->a/b;

        System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
        System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
        System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
        System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
    }

    interface MathOperation {
        int operation(int a, int b);
    }

    private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
        return mathOperation.operation(a, b);
    }
}


Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦，很大程度上简化了代码。
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //简化前代码
        Runnable runnable  = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("TEST");
            }
        };
        //简化后代码
        Runnable runnable  = () -> System.out.println("TEST");
        
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }
}

二、函数式接口
​	Lambda表达式的类型，也被称为“目标函数”，Lambda表达式的目标类型必须是“函数式接口（functional interface）”。函数式接口代表只含有一个抽象方法的接口。Java8专门为函数式接口提供了@FunctionInterface注解。

​	Java8在java.util.function包下预定义了大量的函数式接口，典型的包含如下4类接口




类型
结构




消费型接口 Consumer
void accept(T t);


供给型接口 Supplier
T get();


函数型接口 Function<T,U>
U apply(T t);


断定型接口Predicate
boolean test(T t);


三、方法引用和构造器引用
3.1 方法引用介绍
如果Lambda表达式的代码块只有一条代码，不仅可以省略花括号，还可以使用方法引用和构造器引用。方法引用通过方法的名字来指向一个方法。方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
要求：

Lambda体中只有一句，且仅有的一句为方法调用
实现抽象方法的参数列表和返回值类型，必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致

特例：

调用方法的调用者和Lambda体实现的抽象方法的第一个参数一致，且其他参数列表完全一样
调用方法的返回类型和Lambda体实现的抽象方法的返回类型一致

语法：类名::方法名或类名::new


3.2 引用类方法
Function<String,Integer> function  = Integer::valueOf;
Integer apply = function.apply("9");
System.out.println(apply);

3.3 引用特定对象的实例方法
Consumer<String> consumer = System.out::println;
consumer.accept("方法引用很好用！");

3.4 引用某类对象的实例方法
public interface Demo {
    String test(String a,int b,int c);
}

//主函数方法
Demo demo = String::substring;
String sub = demo.test("abcdef", 1, 2);
System.out.println(sub);

3.5 引用构造器
构造器的参数列表、返回类型正好与抽象方法的参数列表、返回类型一致！
Function<Integer,StringBuffer> function2 = a ->new StringBuffer(a);
--->>>
Function<Integer,StringBuffer> function2 = StringBuffer::new;

目录
1. 什么是lambda表达式
2. lambda表达式语法
2.1 lambda表达式的一般语法
2.2 lambda表达式的单参数语法
2.3 lambda表达式的单语句写法
2.4 lambda表达式的无参数写法
2.5 lambda表达式方法引用写法
3. lambda表达式可使用的变量
4. lambda表达式中的this概念
5. 函数式接口
6.方法引用
7. 构造器引用

1. 什么是lambda表达式
        lambda表达式本质上是一个匿名方法。匿名类的一个问题是，如果匿名类的实现非常简单，例如只包含一个方法的接口，那么匿名类的语法可能看起来不实用且不清楚。在这些情况下，您通常会尝试将功能作为参数传递给另一个方法，例如当有人单击按钮时应采取的操作。Lambda表达式使您可以执行此操作，将功能视为方法参数，或将代码视为数据。

        lambda表达式不能直接使用，一般都是先赋给一个接口，然后对这个接口操作，或者非要直接用必须强转，如：
System.out.println( () -> {} ); //错误! 目标类型不明
System.out.println( (Runnable)() -> {} ); // 正确

2. lambda表达式语法
2.1 lambda表达式的一般语法
(type_1 para_1, type_2 para_2,···,type_n, para_n) -> {
	statement1;
	statement2;
	…………
	statementn;
	return ……
}

2.2 lambda表达式的单参数语法
如果方法只有一个参数，而且这个参数的类型可以推导出，那么可以省略小括号
	para1 -> {
	statement1;
		statement2;
		…………
		statementn;
		return ……
	}

【例】将列表中的字符串转换为全小写
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("Ni");
		list.add("Hao");
		list.add("Lambda");
		
		List<String> lowerList = list.stream().map(
			name -> { return name.toLowerCase();} //单参数lambda表达式
		).collect(Collectors.toList());
	}
}

2.3 lambda表达式的单语句写法
当lambda表达式只包含一条语句时，可以省略大括号、return和语句结尾的分号
param1 -> statment

【例】将列表中的字符串转换为全小写
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("Ni");
		list.add("Hao");
		list.add("Lambda");

		List<String> lowerList = list.stream().map(
				name -> name.toLowerCase() //单语句lambda表达式
		).collect(Collectors.toList());
	}
}

2.4 lambda表达式的无参数写法
即使lambda表达式没有参数，仍然要提供空括号，就像无参方法一样
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Thread t = new Thread(
			()->{for(int i =10;i>0;i--)System.out.println(i);}
		);
		t.start();
	}
}

2.5 lambda表达式方法引用写法
类似C/C++作用域绑定符（后面会提到）
class :: method
instance :: method

【例】将列表中的字符串转换为全小写
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("Ni");
		list.add("Hao");
		list.add("Lambda");

		List<String> lowerList = list.stream().map(
				String::toLowerCase //方法引用写法
		).collect(Collectors.toList());
	}
}

3. lambda表达式可使用的变量
先举例
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		//将为列表中的字符串添加前缀字符串
		String waibu = "lambda :";
		List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"});
		List<String>execStrs = proStrs.stream().map(
			chuandi -> {
				Long zidingyi = System.currentTimeMillis();
				return waibu + chuandi + " -----:" + zidingyi;
			}
		).collect(Collectors.toList());
		execStrs.forEach(System.out::println);
	}
}



变量waibu      ——   外部变量

变量chuandi  ——   传递变量，即lambda表达式的参数

变量zidingyi  ——   内部自定义变量
lambda表达式可以访问给它传递的变量，访问自己内部定义的变量，同时也能访问它外部的变量。
不过lambda表达式访问外部变量有一个非常重要的限制：变量不可变（只是引用不可变，而不是真正的不可变）。
当在表达式内部修改waibu = waibu + " ";时，IDE就会提示你：
Local variable waibu defined in an enclosing scope must be final or effectively final

编译时会报错。因为变量waibu被lambda表达式引用，所以编译器会隐式的把其当成final来处理。

以前Java的匿名内部类在访问外部变量的时候，外部变量必须用final修饰。现在java8对这个限制做了优化，可以不用显示使用final修饰，但是编译器隐式当成final来处理。

4. lambda表达式中的this概念
this指的是定义该表达式时所在类的对象，而不是lambda表达式所产生的对象
package java_lambda;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class TestThis {

     public void whatThis(){
           //转全小写
           List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"});
           List<String> execStrs = proStrs.stream().map(str -> {
                 System.out.println(this.getClass().getName());
                 return str.toLowerCase();
           }).collect(Collectors.toList());
           execStrs.forEach(System.out::println);
     }

     public static void main(String[] args) {
           TestThis wt = new TestThis();
           wt.whatThis();
     }
}


5. 函数式接口
        对于只有一个抽象方法的接口，需要这种接口的对象时，就可以提供一个lambda表达式。这种接口称为函数式接口（functional interface）

        最好把lambda表达式看作是一个函数，而不是一个对象，另外要接受lambda表达式可以传递到函数式接口

        实际上，在Java中，对lambda表达式所能做的也只是能转换为函数式接口。在其他编程语言像Groovy，是可以用变量保存lambda表达式的，称为闭包，不过Java设计者还是决定保持我们熟悉的接口概念，没有为Java语言增加新的函数类型。

        注解是@FunctionalInterface，可加可不加
6.方法引用
        有时，可能已经有现成的方法可以完成你想要传递到其他代码的某个动作。例如，假设你希望只要出现一个定时器事件就打印这个事件。当然，为此可以调用：
Timer t = new Timer(1000, event -> System.out.println(event));

但是，如果直接把println方法传递到Timer构造器就更好了。具体做法如下：
Timer t = new Timer(1000, System.out::println);

表达式System.out::println是一个方法引用，它等价于lambda表达式：
	x->System.out.println(x)

不难看出，要用::操作符分隔方法名与对象或类名，主要有3种情况：

object :: instanceMethod
Class :: staticMethod
Class :: instanceMethod

        前2种情况中，方法引用等价于提供方法参数的lambda表达式。如：

                System.out::println 等价于 x->System.out.println(x)

                Math :: pow 等价于 (x,y) -> Math.pow(x,y)

        对于第3种情况，第一个参数会成为方法的目标。例如：

                 String :: compareToIgnoreCase 等同于 (x,y)->x.compareToIgnoreCase(y)
        可以再方法引用中使用this参数。例如：this :; equals 等同于 x -> this.equals(x) ，使用super也是合法的，如 super::instanceMethod
7. 构造器引用
        构造器引用和方法引用很类似，只不过方法名为new。例如，Person :: new 是Person构造器的一个引用。哪一个构造器呢？这取决于上下文，假设你有一个字符串列表，可以把它转换为一个Person对象数组，为此要在各个字符串上调用构造器，调用如下：
	ArrayList<String> names = ...;
	Stream<Person> stream = names.stream().map(Person::new);
	List<Person> people = stream.collect(Collectors.toList());

        如果有多个Person构造器，编译器会选择一个有String参数的构造器，因为它从上下文推导出这是在对一个字符串调用构造器
        可以用数组类型建立构造器引用，如： int[]::new 是一个构造器引用，它有一个参数：即数组的长度。这等价于lambda表达式 x -> new int[x]
        Java有一个限制，不能构造泛型T的数组。数组构造器对于克服这个很有用。假如：我们需要一个Person对象数组，Stream有一个toArray方法可以返回Object数组：
	Object people = stream.toArray();

        不过这并不令人满意。用户希望得到一个Person引用数组，而不是Object数组。流库利用构造器引用解决了这个问题。可以把Person[]::new 传入toArray方法：
	Person[] people = stream.toArray(Person[]::new);

toArray方法调用这个构造器来得到一个正确类型的数组。然后填充这个数组并返回
        简单来说可以理解为：
	类名::new
	类型名[]::new