五分钟学习 Java 8 行为参数化

一、概览

Java8的改进比历史上任何一次改变都比较深远。Java不断改进也是编程语言生态变化的使然——诸如大数据须要在多核上面运行，而Java此前是不支持这种操做的。

在Java8以前，若是想要利用多个计算机的内核，你要使用线程，而且要处理复杂的同步逻辑。可是在Java8中，你能够很容易地使用流让本身的代码在多个内核上面执行。

此外，它还借鉴了其余语言和开源库的内容，好比Scala、Guava等。咱们总结一下Java8的主要几个特征或者改进：

1. 函数式编程和Lambda表达式；
2. 流(Stream)编程；
3. 时间API的改进；
4. 默认方法

二、行为参数化

“行为”就是指方法，“行为参数化”就是指将方法做为参数传入，说白了就是指策略模式。而Java8只是使用了Lambda表达式简化了匿名类的代码，使匿名类看起来更加简洁。在这块内容上，你所须要掌握的东西并很少。

2.1 Lambda表达式基本语法

(parameters) -> expression     // 表达式
(parameters) -> {statements;}  // 语句，语句尾带分号且要用花括号括起来
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上面是Lambda的基本语法，第一行中是Lambda中使用表达式的状况，第二行中式Lambda中使用语句的状况。

下面是一些使用Lambda表达式的示例：

public static void main(String...args) {
    // 建立对象
    ICreateObject createObject = Employee::new;
    IExpression expression = employees -> employees.get(0);
    // 能够进一步简化为 IExpression expression2 = List::isEmpty;
    IExpression expression2 = employees -> employees.isEmpty(); 
    IConsumeObject consumeObject = employee -> System.out.println(employee.name);
    IAdd add = (a, b) -> a + b;
    IAdd add1 = Java8LambdaExample::cal;
    // 会报出不是Function接口异常
    //        Object object = Employee::new;
}
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从上面的示例代码，咱们能够总结出一些结论：

1. 所谓的函数接口就是指只包含一个非默认方法的接口，能够用@FunctionalInterface注解标明指定的接口是函数接口；
2. 若是Lambda中的->后面的是语句，而且当该语句只有一行的时候，咱们能够将花括号去掉；
3. 想要将Lambda表达式赋值给一个对象的时候，若是这个对象不是函数接口，那么IDEA会给提示；
4. 还要注意函数式接口是不容许抛出受检异常的。

下面咱们总结一些常见的方法引用的示例：

上面代码中的Employee::new就是所谓的方法引用，下面是常见的方法引用的例子：

编号	Lambda	等效的方法引用
1	(Employee e)->e.getName()	Employee::getName
2	(String s) -> System.out.println(s)	System.out::println
3	(str, i) -> str.substring(i)	String::substring

因此，咱们总结下来的三种方法引用的情形：

编号	Lambda	等效的方法引用
1	(参数) -> 类名.静态方法(参数)	类名::静态方法
2	(参数1, 其余参数) -> 参数1.实例方法(其余参数)	类名::实例方法
3	(参数) -> 表达式.实例方法(参数)	表达式::实例方法

2.2 Java API 中的函数式接口

Java8的API中为咱们提供了几个函数式接口，这些接口有必要了解一下。由于自从Java8开始接口能够定义默认方法了，因此这些接口里面又提供了一些有意思的默认方法。这可能对咱们编程比较有帮助。

public interface Predicate<T> {
    boolean test(T t);
}

public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);
}

public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}
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上面就是这三个接口的定义。它们的应用场景的不一样就体现再返回的参数上面：

1. 第一个用来判断的，大体用来实现过滤的效果；
2. 第二是没有返回类型，只能用来对传入的参数进行处理；
3. 第三个是用来映射的，也就是说，当你想要实现的行为的参数和返回是不一样的类型的时候能够用它（固然，若是是相同类型的话也是能够的）。

由于对于数值类型，Java须要作额外的装箱和拆箱的操做，这是须要成本的。因此，对于上面的三个接口（其余的接口也是），Java8中提供了不须要装箱的版本，也就是从泛型变成了数值类型而已。以IntPredicate为例：

public interface IntPredicate {
    boolean test(int value);
}
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2.3 复合Lambda表达式

Java8中提供的一些接口仍是能够复合操做的。使用复合操做能够实现更复杂的逻辑。这些复合操做是以默认方法的形式定义的，每一个函数式接口略有不一样。因此，咱们这里只列举出部分用于复合的方法。在实际的开发过程当中，你能够直接进入到指定的函数式接口中查看这些方法的定义。

2.3.1 比较器Comparator

假设有一个数据列表employees，其中的对象是Employee，它有getName()和getAge()两个方法。

employees.sort(Comparator.comparing(Employee::getName));
employees.sort(Comparator.comparing(Employee::getName).reversed().thenComparing(Employee::getAge));
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上面的两行代码中，第一行实现对employees按照getName()的结果进行排序。第二行代码对employees，先按照getName()的结果进行排序，而后将返回的结果逆序，再按照getAge()的结果进行排序。

2.3.2 谓词复合 negate()、or()和and()

Predicate<Employee> employeePredicate = (employee -> employee.getAge() > 13)
employeePredicate.negate()
employeePredicate.and(employee -> employee.getAge() <= 15).or(employee -> "LiHua".equals(employee.getName()))
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这里首先定义了employeePredicate，它能够用来过滤“年龄大于13的雇员”。对其调用了negate()方法将返回一个Predicate，能够用来过滤“年纪小于等于13的雇员”。最后的复合操做则表示“年龄大于13而且小于15的雇员或者名字为LiHua的雇员”。

注意，这里的and和or操做的顺序是从左向右的，也就是a.or(b).and(c)将被看做(a || b) and c。

2.3.3 函数Function复合

Function有andThen和compose两个默认方法，它们都会返回一个Function实例。

Function<Integer, Integer> f = x -> x + 1;
Function<Integer, Integer> g = x -> x * 2;
Function<Integer, Integer> h1 = f.andThen(g); // h1(x) = g(f(x)) = (x + 1) * 2
Function<Integer, Integer> h2 = f.compose(g); // h2(x) = f(g(x)) = (x * 2) + 1
System.out.println(h1.apply(1));
System.out.println(h2.apply(1));
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上面是Function的复合操做的示例，其实它的效果就至关于数学中的复合函数。不过，应当注意一下两个方法的实际的复合效果是不一样的。

总结

以上就是Java8改进的第一部分，总结一下：行为参数化其实就是策略模式，使用Lambda能够简化函数接口的形式；Java API中提供了一些有用的函数式接口，这些接口又可使用复合方法实现更增强大的功能。