1 概述
Java8據(jù)說是Java誕生以來最大的一次演進(jìn)酝掩，說實(shí)話问潭，對我個(gè)人來說沒有什么特別大的感受，因?yàn)槲覍W(xué)Java也就最近一兩年的事干跛，Java8在2014年3月18日發(fā)布，新增的特性確實(shí)非常驚艷祟绊，在語言特性層面上新增了lambda楼入，Optional，默認(rèn)方法牧抽，Stream API等嘉熊，在虛擬機(jī)層面上新增了G1收集器（不過在Java9之后才改為默認(rèn)的垃圾收集器）......
我個(gè)人認(rèn)為Java8和語言相關(guān)的幾個(gè)最重要的特性是如下幾個(gè)：
- lambda表達(dá)式和方法引用（其實(shí)是lambda表達(dá)式的一種特例）
- Stream API
- 接口的默認(rèn)方法
- Optinal
- CompletableFuture
本系列文章的后面幾篇文章會圍繞這幾個(gè)主題來展開，今天就先上個(gè)開胃菜扬舒，lambda表達(dá)式阐肤！
2 什么是lambda表達(dá)式
lambda表達(dá)式也叫做匿名函數(shù)，其基于著名的λ演算得名，關(guān)于λ演算孕惜，推薦大家去找找關(guān)于“丘奇數(shù)”相關(guān)的資料愧薛。Java一直被人詬病的一點(diǎn)就是“啰嗦”，通常為了實(shí)現(xiàn)一個(gè)小功能衫画，就不得不編寫大量的代碼毫炉，而用其他的語言例如Python等，也許寥寥幾行代碼就解決了削罩，但支持lambda表達(dá)式之后碘箍，這一情況得到了大大的改善，現(xiàn)在只要使用得當(dāng)鲸郊，可以大大縮減代碼里丰榴，使代碼的目的更加清晰，易讀秆撮，純粹四濒。
在Java中，很多時(shí)候在使用一些API的時(shí)候职辨，必須要給出一些接口的實(shí)現(xiàn)盗蟆，但因?yàn)樵搶?shí)現(xiàn)其實(shí)也就用一次，專門去創(chuàng)建一個(gè)新的實(shí)現(xiàn)類并不劃算舒裤，所以一般大多數(shù)人采取的措施應(yīng)該是創(chuàng)建一個(gè)匿名實(shí)現(xiàn)類喳资，比較典型就是Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)方法，該方法接受一個(gè)Comparator類型的參數(shù)腾供，Comparator是一個(gè)接口仆邓，表示“比較器”，如果要使用該方法對集合元素進(jìn)行排序伴鳖，就必須提供一個(gè)Comparator接口的實(shí)現(xiàn)节值，否則無法通過編譯。如下所示：
Collections.sort(numbers, new Comparator<Integer>() {
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
return o1.compareTo(o2);
}
});
其實(shí)這個(gè)實(shí)現(xiàn)類的核心只有一行榜聂，即return o1.compareTo(o2);但我們卻不得不編寫其他“啰嗦”的代碼搞疗，如果使用lambda表達(dá)式，會是怎么個(gè)樣子呢须肆？
Collections.sort(numbers, (n1, n2) -> n1.compareTo(n2));
沒錯(cuò)匿乃，就是那么簡單粗暴，就是一行核心代碼豌汇。其他的比如方法簽名啥的統(tǒng)統(tǒng)可以省略了幢炸，不僅簡潔，而且語義也更加清晰瘤礁，讀起來就好像是說：“sort方法阳懂，幫我吧numbers這個(gè)序列排個(gè)序梅尤，排序規(guī)則就按照n1.compareTo(n2)的返回值來決定”」袼迹現(xiàn)在岩调，是不是感覺，寫代碼就像在和計(jì)算機(jī)對話一樣簡單赡盘？但(n1, n2) -> n1.compareTo(n2)這玩意是個(gè)什么鬼号枕？還帶個(gè)箭頭？不用著急陨享，下面馬上介紹lambda表達(dá)式的語法葱淳。
2.1 lambda表達(dá)式的語法
- 第一部分是lambda的參數(shù)列表，因?yàn)镃omparator.compare()方法接受兩個(gè)參數(shù)抛姑，所以這里給出兩個(gè)參數(shù)n1和n2赞厕，可以省略具體的類型，Java編譯器會自動推斷定硝。
- 第二部分是箭頭皿桑，沒什么特殊的地方，只是Java語言覺得使用這個(gè)蔬啡，各個(gè)語言的實(shí)現(xiàn)也不太一樣诲侮，例如Python是:號，簡單理解的就當(dāng)是把參數(shù)列表和函數(shù)主體分開的東西吧箱蟆。
- 第三部分就是函數(shù)主體沟绪，也就是真正執(zhí)行邏輯的地方。
如果函數(shù)主體僅僅包含一行代碼空猜，可以省略花括號{}和return關(guān)鍵字（如果有的話）绽慈。對于我們的例子，可以改寫成這樣：
Collections.sort(numbers, (n1, n2) -> {return n1.compareTo(n2);});
注意分號辈毯！因?yàn)榇藭r(shí)return n1.compareTo(n2);就是一條普通的Java語句了久信，必須遵守Java的語法規(guī)則。好了漓摩，盡管我們現(xiàn)在明白了lambda語句的語法規(guī)則裙士，但還有一個(gè)關(guān)鍵的問題，就是為什么要這樣寫管毙，換句話說腿椎，為什么要有倆參數(shù)，這return又是幾個(gè)意思夭咬？還有到底哪里才可以使用lambda表達(dá)式啃炸？說到這，就不得不說一下和lambda息息相關(guān)的東西了：函數(shù)式接口卓舵。
3 函數(shù)式接口
函數(shù)式接口是這樣的：只有一個(gè)抽象方法的接口就是函數(shù)式接口南用。為什么要特別強(qiáng)調(diào)抽象方法呢？Java接口里聲明的方法不都是抽象方法嗎？在Java8之前裹虫，這么說確實(shí)沒有任何問題肿嘲，但Java8新增了接口的默認(rèn)方法，可以在接口里給出方法的具體實(shí)現(xiàn)筑公，這里先不多說雳窟，后面的文章會詳細(xì)討論這個(gè)東西。
lambda表達(dá)式僅可以用在函數(shù)式接口上匣屡，我們在上面遇到的Comparator就是一個(gè)函數(shù)式接口封救，他只有一個(gè)抽象方法：compare()，其方法簽名是這樣的：
int compare(T o1, T o2);
現(xiàn)在來看看 (n1, n2) -> n1.compareTo(n2)這個(gè)表達(dá)式捣作，是不是發(fā)現(xiàn)了什么誉结？沒錯(cuò)，其實(shí)lambda表達(dá)式的參數(shù)列表就是對應(yīng)的函數(shù)式接口的抽象方法的參數(shù)列表券躁，并且類型可以省略（編譯器自動推斷）搓彻，然后n1.compareTo(n2)的返回值是int類型，也符合compare()的方法描述嘱朽。這樣就算是把lambda表達(dá)式和接口的抽象方法簽名匹配成功了旭贬，不會出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤。
除此之外搪泳，Runnable也是一個(gè)函數(shù)式接口稀轨，它只有一個(gè)抽象方法，即run()岸军，run()方法的方法簽名如下所示：
public abstract void run();
不接受任何參數(shù)奋刽，也沒有返回值。那如果要編寫對應(yīng)的lambda表達(dá)式艰赞，該如何做呢佣谐？其實(shí)非常簡單，下面是一個(gè)示例：
Runnable r = () -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
//do something
};
如果觀察仔細(xì)的話方妖，會發(fā)現(xiàn)狭魂，示例代碼中把這個(gè)lambda表達(dá)式賦值給了Runnable類型的變量r！經(jīng)過上面的討論党觅，我們知道雌澄，其實(shí)lambda就是一個(gè)方法實(shí)現(xiàn)（其實(shí)叫做函數(shù)會更加合適），這條賦值語句看起來就好像是再說：“把方法（函數(shù)）賦值給變量杯瞻！”镐牺。如果沒有接觸過函數(shù)式編程，會覺得這樣很奇怪魁莉，怎么能把方法賦值給變量呢睬涧？計(jì)算機(jī)就是這樣有意思募胃，總是有各種各樣奇奇怪怪的東西沖擊我們的思維！那這有什么用呢畦浓？咱先不說什么高階函數(shù)痹束，科里化啥的（這些是函數(shù)式編程里的概念），就說一點(diǎn)：意味著我們可以把方法（函數(shù)）當(dāng)做變量來使用宅粥！即現(xiàn)在方法就是Java世界里的“一等公民”了参袱！既可以將其作為參數(shù)傳遞給其他方法（函數(shù)）电谣，還可以將其作為其他方法（函數(shù)）的返回值（以后會講到具體的案例）
4 策略模式
策略模式是著名的23種設(shè)計(jì)模式中的一種秽梅，關(guān)于它的描述，我這里就不多說了剿牺。直接來看個(gè)例子吧企垦。
例子是這樣的，現(xiàn)在有一個(gè)代表汽車的Car類以及一個(gè)Car列表晒来，現(xiàn)在我們想要篩選列表中符合要求的汽車钞诡，為了應(yīng)對多變的篩選方法，我們打算用策略模式來實(shí)現(xiàn)功能湃崩。
下面是Car類的代碼：
public class Car {
//品牌
private String brand;
//顏色
private Color color;
//車齡
private Integer age;
//三個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)以及setter和getter
//顏色的枚舉
public enum Color {
RED,WHITE,PINK,BLACK,BLUE;
}
}
//包含Car對象的列表
List<Car> cars = Arrays.asList(
new Car("BWM",Car.Color.BLACK, 2),
new Car("Tesla", Car.Color.WHITE, 1),
new Car("BENZ", Car.Color.RED, 3),
new Car("Maserati", Car.Color.BLACK,1),
new Car("Audi", Car.Color.PINK, 5));
我們希望用一個(gè)方法來封裝篩選的邏輯荧降，其方法簽名偽代碼如下所示：
cars carFilter(cars, filterStrategy);
接下來實(shí)現(xiàn)策略模式，下面是相關(guān)的代碼：
public interface CarFilterStrategy {
boolean filter(Car car);
}
public class BWMCarFilterStrategy implements CarFilterStrategy {
@Override
public boolean filter(Car car) {
return "BWM".equals(car.getBrand());
}
}
public class RedColorCarFilterStrategy implements CarFilterStrategy {
@Override
public boolean filter(Car car) {
return Car.Color.RED.equals(car.getColor());
}
}
為了簡單攒读，僅僅實(shí)現(xiàn)了兩種篩選策略朵诫，第一種是刪選出品牌是“BWM”的汽車，第二種是刪選出顏色為紅色的汽車薄扁。最后來實(shí)現(xiàn)carFilter方法剪返，如下所示：
private static List<Car> carFilter(List<Car> cars, CarFilterStrategy strategy) {
List<Car> filteredCars = new ArrayList<>();
for (Car car : cars) {
if (strategy.filter(car)) {
filteredCars.add(car);
}
}
return filteredCars;
}
最后的最后是測試代碼：
public static void main(String[] args) {
System.out.println(carFilter(cars, new BWMCarFilterStrategy()));
System.out.println("----------------------------------------");
System.out.println(carFilter(cars, new RedColorCarFilterStrategy()));
}
分別實(shí)例化兩個(gè)策略，將其作為參數(shù)傳遞給carFilter()方法邓梅，最終的輸出如下所示：
[Car{brand='BWM', color=BLACK, age=2}]
----------------------------------------
[Car{brand='BENZ', color=RED, age=3}]
確實(shí)符合預(yù)期脱盲。是不是就到此為止了呢？當(dāng)然不日缨！我們發(fā)現(xiàn)钱反，其實(shí)BWMCarFilterStrategy以及RedColorCarFilterStrategy的實(shí)現(xiàn)代碼都非常簡單，僅僅寥寥幾行代碼匣距，而且CarFilterStrategy接口僅僅有一個(gè)filter抽象方法诈铛，顯然是一個(gè)函數(shù)式接口，那我們能不能用lambda表達(dá)式來簡化呢墨礁？答案是：完全可以幢竹！而且更加推薦用lambda表達(dá)式來簡化這種情況。
4.1 用lambda表達(dá)式來簡化代碼
只要略微做一些修改就行了：
System.out.println(carFilter(cars, car -> "BWM".equals(car.getBrand())));
System.out.println("----------------------------------------");
System.out.println(carFilter(cars, car -> Car.Color.RED.equals(car.getColor())));
這里不再使用BWMCarFilterStrategy以及RedColorCarFilterStrategy兩個(gè)類了恩静，直接用lambda表達(dá)式就行了焕毫！最后把這倆實(shí)現(xiàn)刪除掉蹲坷！是不是頓時(shí)感覺整個(gè)項(xiàng)目的代碼清爽了許多？
4.2 需要注意的
其實(shí)本小節(jié)的例子有些過于特殊了邑飒，如果你項(xiàng)目中的策略模式的實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜循签，其策略不是簡簡單單的幾行代碼就能解決的，此時(shí)要么進(jìn)一步封裝代碼疙咸，要么就最好不要用lambda表達(dá)式了县匠，因?yàn)槿绻壿嫃?fù)雜的話，強(qiáng)行使用lambda不僅僅不能簡化代碼撒轮，反而會使得代碼更加晦澀乞旦。
5 方法引用
最后簡單講一下方法引用吧，方法引用其實(shí)是lambda表達(dá)式的一種特殊情況的表示题山，語法規(guī)則是：
<class name or instance name>:<method name>
如果lambda表達(dá)式的主體邏輯僅僅是一個(gè)調(diào)用方法的語句的話兰粉，那么就可以將其轉(zhuǎn)換為方法引用，如下所示：
//普通的lambda表達(dá)式
numbers.forEach(n -> System.out.println(n));
//轉(zhuǎn)換成方法引用
numbers.forEach(System.out::println);
他倆效果是完全一樣的顶瞳，但顯然方法引用更加簡潔玖姑，語義也更加明確了，這一語法糖“真香慨菱！”焰络。具體的我就不多說了，建議看看《Java8 實(shí)戰(zhàn)》一書符喝，里面有非常非常詳細(xì)的介紹闪彼。
6 小結(jié)
本文簡單介紹了lambda表達(dá)式的語法以及使用。lambda表達(dá)式確實(shí)能大大簡化原本復(fù)雜啰嗦的Java代碼洲劣，而且更加靈活备蚓，語義也更加清晰明了，寫代碼的時(shí)候就好像用自然語言和計(jì)算機(jī)對話一樣囱稽！但也不是哪里都能使用的郊尝，一個(gè)最基本的要求就是：其放置的位置要對應(yīng)著一個(gè)函數(shù)式接口。函數(shù)式接口即只有一個(gè)抽象方法的接口战惊，例如Comparator流昏，Runnable等。除此之外吞获，使用lambda表達(dá)式的時(shí)候况凉，其主體邏輯最好不要超過10行，否則最好還是換一種方式來實(shí)現(xiàn)各拷，這里10行并不是那么嚴(yán)格刁绒，具體情況還要具體分析。方法引用是一種特殊情況下的lambda表達(dá)式的表示方法烤黍，可以理解為是lambda的一個(gè)語法糖知市，其語義更加明確傻盟，語法也更加簡潔，用起來還是非常舒服的嫂丙！
最后娘赴，作為一個(gè)補(bǔ)充，來簡單看看JDK內(nèi)置的一些通用性比較強(qiáng)的函數(shù)式接口跟啤，這些接口都在java.util.function包下诽表，我沒數(shù)過，咋一看估計(jì)得有40多個(gè)吧隅肥。常用的有Function竿奏，Predicate，Consumer武福，Supplier等议双。Function的抽象方法的方法簽名如下所示：
R apply(T t); //T,R是泛型
簡單從語義上來看痘番，就是傳入一個(gè)T類型的值捉片，然后apply函數(shù)將其轉(zhuǎn)換成R類型的值，即一對一映射汞舱。其他的接口就不做介紹了伍纫。
7 參考資料
《Java8 實(shí)戰(zhàn)》
