Java8 lambda表达式10个示例

it2022-05-05  108

例1、用lambda表达式实现Runnable

我开始使用Java 8时,首先做的就是使用lambda表达式替换匿名类,而实现Runnable接口是匿名类的最好示例。看一下Java 8之前的runnable实现方法,需要4行代码,而使用lambda表达式只需要一行代码。我们在这里做了什么呢?那就是用() -> {}代码块替代了整个匿名类。

// 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();

输出:

too much code, for too little to do Lambda expression rocks !!

这个例子向我们展示了Java 8 lambda表达式的语法。你可以使用lambda写出如下代码:

(params) -> expression (params) -> statement (params) -> { statements }

例如,如果你的方法不对参数进行修改、重写,只是在控制台打印点东西的话,那么可以这样写:

() -> System.out.println("Hello Lambda Expressions");

如果你的方法接收两个参数,那么可以写成如下这样:

(int even, int odd) -> even + odd

顺便提一句,通常都会把lambda表达式内部变量的名字起得短一些。这样能使代码更简短,放在同一行。所以,在上述代码中,变量名选用a、b或者x、y会比even、odd要好。

例2、使用Java 8 lambda表达式进行事件处理

如果你用过Swing API编程,你就会记得怎样写事件监听代码。这又是一个旧版本简单匿名类的经典用例,但现在可以不这样了。你可以用lambda表达式写出更好的事件监听代码,如下所示:

// Java 8之前: JButton show = new JButton("Show"); show.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println("Event handling without lambda expression is boring"); } }); // Java 8方式: show.addActionListener((e) -> { System.out.println("Light, Camera, Action !! Lambda expressions Rocks"); });

Java开发者经常使用匿名类的另一个地方是为 Collections.sort() 定制 Comparator。在Java 8中,你可以用更可读的lambda表达式换掉丑陋的匿名类。我把这个留做练习,应该不难,可以按照我在使用lambda表达式实现 Runnable 和 ActionListener 的过程中的套路来做。

例3、使用lambda表达式对列表进行迭代

如果你使过几年Java,你就知道针对集合类,最常见的操作就是进行迭代,并将业务逻辑应用于各个元素,例如处理订单、交易和事件的列表。由于Java是命令式语言,Java 8之前的所有循环代码都是顺序的,即可以对其元素进行并行化处理。如果你想做并行过滤,就需要自己写代码,这并不是那么容易。通过引入lambda表达式和默认方法,将做什么和怎么做的问题分开了,这意味着Java集合现在知道怎样做迭代,并可以在API层面对集合元素进行并行处理。下面的例子里,我将介绍如何在使用lambda或不使用lambda表达式的情况下迭代列表。你可以看到列表现在有了一个 forEach()  方法,它可以迭代所有对象,并将你的lambda代码应用在其中。

// Java 8之前: List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API"); for (String feature : features) { System.out.println(feature); } // Java 8之后: List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API"); features.forEach(n -> System.out.println(n)); // 使用Java 8的方法引用更方便,方法引用由::双冒号操作符标示, // 看起来像C++的作用域解析运算符 features.forEach(System.out::println);

输出:

Lambdas Default Method Stream API Date and Time API

列表循环的最后一个例子展示了如何在Java 8中使用方法引用(method reference)。你可以看到C++里面的双冒号、范围解析操作符现在在Java 8中用来表示方法引用。

例4、使用lambda表达式和函数式接口Predicate

除了在语言层面支持函数式编程风格,Java 8也添加了一个包,叫做 java.util.function。它包含了很多类,用来支持Java的函数式编程。其中一个便是Predicate,使用 java.util.function.Predicate 函数式接口以及lambda表达式,可以向API方法添加逻辑,用更少的代码支持更多的动态行为。下面是Java 8 Predicate 的例子,展示了过滤集合数据的多种常用方法。Predicate接口非常适用于做过滤。

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("Languages which ends with a "); filter(languages, (str)->str.endsWith("a")); System.out.println("Print all languages :"); filter(languages, (str)->true); System.out.println("Print no language : "); filter(languages, (str)->false); System.out.println("Print language whose length greater than 4:"); filter(languages, (str)->str.length() > 4); } public static void filter(List names, Predicate condition) { for(String name: names) { if(condition.test(name)) { System.out.println(name + " "); } } }

输出:

Languages which starts with J : Java Languages which ends with a Java Scala Print all languages : Java Scala C++ Haskell Lisp Print no language : Print language whose length greater than 4: Scala Haskell // 更好的办法 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的过滤方法也接受一个Predicate,这意味着可以将我们定制的 filter() 方法替换成写在里面的内联代码,这就是lambda表达式的魔力。另外,Predicate接口也允许进行多重条件的测试,下个例子将要讲到。

例5、如何在lambda表达式中加入Predicate

上个例子说到,java.util.function.Predicate 允许将两个或更多的 Predicate 合成一个。它提供类似于逻辑操作符AND和OR的方法,名字叫做and()、or()和xor(),用于将传入 filter() 方法的条件合并起来。例如,要得到所有以J开始,长度为四个字母的语言,可以定义两个独立的 Predicate 示例分别表示每一个条件,然后用 Predicate.and() 方法将它们合并起来,如下所示:

// 甚至可以用and()、or()和xor()逻辑函数来合并Predicate, // 例如要找到所有以J开始,长度为四个字母的名字,你可以合并两个Predicate并传入 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));

类似地,也可以使用 or() 和 xor() 方法。本例着重介绍了如下要点:可按需要将 Predicate 作为单独条件然后将其合并起来使用。简而言之,你可以以传统Java命令方式使用 Predicate 接口,也可以充分利用lambda表达式达到事半功倍的效果。

例6、Java 8中使用lambda表达式的Map和Reduce示例

本例介绍最广为人知的函数式编程概念map。它允许你将对象进行转换。例如在本例中,我们将 costBeforeTax 列表的每个元素转换成为税后的值。我们将 x -> x*x lambda表达式传到 map() 方法,后者将其应用到流中的每一个元素。然后用 forEach() 将列表元素打印出来。使用流API的收集器类,可以得到所有含税的开销。有 toList() 这样的方法将 map 或任何其他操作的结果合并起来。由于收集器在流上做终端操作,因此之后便不能重用流了。你甚至可以用流API的 reduce() 方法将所有数字合成一个,下一个例子将会讲到。

// 不使用lambda表达式为每个订单加上12%的税 List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); for (Integer cost : costBeforeTax) { double price = cost + .12*cost; System.out.println(price); } // 使用lambda表达式 List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

输出:

112.0 224.0 336.0 448.0 560.0 112.0 224.0 336.0 448.0 560.0

例6.2、Java 8中使用lambda表达式的Map和Reduce示例

在上个例子中,可以看到map将集合类(例如列表)元素进行转换的。还有一个 reduce() 函数可以将所有值合并成一个。Map和Reduce操作是函数式编程的核心操作,因为其功能,reduce 又被称为折叠操作。另外,reduce 并不是一个新的操作,你有可能已经在使用它。SQL中类似 sum()、avg() 或者 count() 的聚集函数,实际上就是 reduce 操作,因为它们接收多个值并返回一个值。流API定义的 reduceh() 函数可以接受lambda表达式,并对所有值进行合并。IntStream这样的类有类似 average()、count()、sum() 的内建方法来做 reduce 操作,也有mapToLong()、mapToDouble() 方法来做转换。这并不会限制你,你可以用内建方法,也可以自己定义。在这个Java 8的Map Reduce示例里,我们首先对所有价格应用 12% 的VAT,然后用 reduce() 方法计算总和。

// 为每个订单加上12%的税 // 老方法: List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500); 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(100, 200, 300, 400, 500); double bill = costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).reduce((sum, cost) -> sum + cost).get(); System.out.println("Total : " + bill);

输出:

Total : 1680.0 Total : 1680.0

例7、通过过滤创建一个String列表

过滤是Java开发者在大规模集合上的一个常用操作,而现在使用lambda表达式和流API过滤大规模数据集合是惊人的简单。流提供了一个 filter() 方法,接受一个 Predicate 对象,即可以传入一个lambda表达式作为过滤逻辑。下面的例子是用lambda表达式过滤Java集合,将帮助理解。

// 创建一个字符串列表,每个字符串长度大于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);

输出:

Original List : [abc, , bcd, , defg, jk], filtered list : [abc, bcd, defg]

另外,关于 filter() 方法有个常见误解。在现实生活中,做过滤的时候,通常会丢弃部分,但使用filter()方法则是获得一个新的列表,且其每个元素符合过滤原则。

例8、对列表的每个元素应用函数

我们通常需要对列表的每个元素使用某个函数,例如逐一乘以某个数、除以某个数或者做其它操作。这些操作都很适合用 map() 方法,可以将转换逻辑以lambda表达式的形式放在 map() 方法里,就可以对集合的各个元素进行转换了,如下所示。

// 将字符串换成大写并用逗号链接起来 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);

输出:

USA, JAPAN, FRANCE, GERMANY, ITALY, U.K., CANADA

例9、复制不同的值,创建一个子列表

本例展示了如何利用流的 distinct() 方法来对集合进行去重。

// 用所有不同的数字创建一个正方形列表 List<Integer> numbers = Arrays.asList(9, 10, 3, 4, 7, 3, 4); 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);

输出:

Original List : [9, 10, 3, 4, 7, 3, 4], Square Without duplicates : [81, 100, 9, 16, 49]

例10、计算集合元素的最大值、最小值、总和以及平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的类中,有个非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistic s,描述流中元素的各种摘要数据。在本例中,我们用这个方法来计算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法来获得列表的所有元素的总和及平均值。

//获取数字的个数、最小值、最大值、总和以及平均值 List<Integer> primes = Arrays.asList(2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29); 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());

输出:

Highest prime number in List : 29 Lowest prime number in List : 2 Sum of all prime numbers : 129 Average of all prime numbers : 12.9

Lambda表达式 vs 匿名类

既然lambda表达式即将正式取代Java代码中的匿名内部类,那么有必要对二者做一个比较分析。一个关键的不同点就是关键字 this。匿名类的 this 关键字指向匿名类,而lambda表达式的 this 关键字指向包围lambda表达式的类。另一个不同点是二者的编译方式。Java编译器将lambda表达式编译成类的私有方法。使用了Java 7的 invokedynamic 字节码指令来动态绑定这个方法。

Java 8 Lambda表达式要点

10个Java lambda表达式、流API示例

到目前为止我们看到了Java 8的10个lambda表达式,这对于新手来说是个合适的任务量,你可能需要亲自运行示例程序以便掌握。试着修改要求创建自己的例子,达到快速学习的目的。我还想建议大家使用Netbeans IDE来练习lambda表达式,它对Java 8支持良好。当把代码转换成函数式的时候,Netbeans会及时给你提示。只需跟着Netbeans的提示,就能很容易地把匿名类转换成lambda表达式。此外,如果你喜欢阅读,那么记得看一下Java 8的lambdas,实用函数式编程这本书(Java 8 Lambdas, pragmatic functional programming),作者是Richard Warburton,或者也可以看看Manning的Java 8实战(Java 8 in Action),这本书虽然还没出版,但我猜线上有第一章的免费pdf。不过,在你开始忙其它事情之前,先回顾一下Java 8的lambda表达式、默认方法和函数式接口的重点知识。

1)lambda表达式仅能放入如下代码:预定义使用了 @Functional 注释的函数式接口,自带一个抽象函数的方法,或者SAM(Single Abstract Method 单个抽象方法)类型。这些称为lambda表达式的目标类型,可以用作返回类型,或lambda目标代码的参数。例如,若一个方法接收Runnable、Comparable或者 Callable 接口,都有单个抽象方法,可以传入lambda表达式。类似的,如果一个方法接受声明于 java.util.function 包内的接口,例如 Predicate、Function、Consumer 或 Supplier,那么可以向其传lambda表达式。

2)lambda表达式内可以使用方法引用,仅当该方法不修改lambda表达式提供的参数。本例中的lambda表达式可以换为方法引用,因为这仅是一个参数相同的简单方法调用。

list.forEach(n -> System.out.println(n)); list.forEach(System.out::println); // 使用方法引用

然而,若对参数有任何修改,则不能使用方法引用,而需键入完整地lambda表达式,如下所示:

list.forEach((String s) -> System.out.println("*" + s + "*"));

事实上,可以省略这里的lambda参数的类型声明,编译器可以从列表的类属性推测出来。

3)lambda内部可以使用静态、非静态和局部变量,这称为lambda内的变量捕获。

4)Lambda表达式在Java中又称为闭包或匿名函数,所以如果有同事把它叫闭包的时候,不用惊讶。

5)Lambda方法在编译器内部被翻译成私有方法,并派发 invokedynamic 字节码指令来进行调用。可以使用JDK中的 javap 工具来反编译class文件。使用 javap -p 或 javap -c -v 命令来看一看lambda表达式生成的字节码。大致应该长这样:

private static java.lang.Object lambda$0(java.lang.String);

6)lambda表达式有个限制,那就是只能引用 final 或 final 局部变量,这就是说不能在lambda内部修改定义在域外的变量。

List<Integer> primes = Arrays.asList(new Integer[]{2, 3,5,7}); int factor = 2; primes.forEach(element -> { factor++; }); Compile time error : "local variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final"

另外,只是访问它而不作修改是可以的,如下所示:

List<Integer> primes = Arrays.asList(new Integer[]{2, 3,5,7}); int factor = 2; primes.forEach(element -> { System.out.println(factor*element); });

输出:

4 6 10 14

因此,它看起来更像不可变闭包,类似于Python。

以上就是Java 8的lambda表达式的全部10个例子。此次修改将成为Java史上最大的一次,将深远影响未来Java开发者使用集合框架的方式。我想规模最相似的一次修改就是Java 5的发布了,它带来了很多优点,提升了代码质量,例如:泛型、枚举、自动装箱(Autoboxing)、静态导入、并发API和变量参数。上述特性使得Java代码更加清晰,我想lambda表达式也将进一步改进它。我在期待着开发并行第三方库,这可以使高性能应用变得更容易写。

 


java 8 lambda表达式list操作分组、过滤、求和、最值、排序、去重

java8的lambda表达式提供了一些方便list操作的方法,主要涵盖分组、过滤、求和、最值、排序、去重。跟之前的传统写法对比,能少写不少代码。

新建实体类

package com.vvvtimes.vo;   import java.math.BigDecimal; import java.util.Date;   public class User {       private Long id;       //姓名     private String name;       //年龄     private int age;       //工号     private String jobNumber;       //性别     private String sex;       //入职日期     private Date entryDate;       //家庭成员数量     private BigDecimal familyMemberQuantity;       public Long getId() {         return id;     }       public void setId(Long id) {         this.id = id;     }       public String getName() {         return name;     }       public void setName(String name) {         this.name = name;     }       public int getAge() {         return age;     }       public void setAge(int age) {         this.age = age;     }       public String getJobNumber() {         return jobNumber;     }       public void setJobNumber(String jobNumber) {         this.jobNumber = jobNumber;     }       public String getSex() {         return sex;     }       public void setSex(String sex) {         this.sex = sex;     }       public Date getEntryDate() {         return entryDate;     }       public void setEntryDate(Date entryDate) {         this.entryDate = entryDate;     }       public BigDecimal getFamilyMemberQuantity() {         return familyMemberQuantity;     }       public void setFamilyMemberQuantity(BigDecimal familyMemberQuantity) {         this.familyMemberQuantity = familyMemberQuantity;     } }

1.分组

通过groupingBy可以分组指定字段

        //分组         Map<String, List<User>> groupBySex = userList.stream().collect(Collectors.groupingBy(User::getSex));         //遍历分组         for (Map.Entry<String, List<User>> entryUser : groupBySex.entrySet()) {             String key = entryUser.getKey();             List<User> entryUserList = entryUser.getValue();}

2.过滤

通过filter方法可以过滤某些条件

        //过滤         //排除掉工号为201901的用户         List<User> userCommonList = userList.stream().filter(a -> !a.getJobNumber().equals("201901")).collect(Collectors.toList());

3.求和

分基本类型和大数类型求和,基本类型先mapToInt,然后调用sum方法,大数类型使用reduce调用BigDecimal::add方法

        //求和         //基本类型         int sumAge = userList.stream().mapToInt(User::getAge).sum();         //BigDecimal求和         BigDecimal totalQuantity = userList.stream().map(User::getFamilyMemberQuantity).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);

上面的求和不能过滤bigDecimal对象为null的情况,可能会报空指针,这种情况,我们可以用filter方法过滤,或者重写求和方法

重写求和方法

package com.vvvtimes.util;   import java.math.BigDecimal;   public class BigDecimalUtils {       public static BigDecimal ifNullSet0(BigDecimal in) {         if (in != null) {             return in;         }         return BigDecimal.ZERO;     }       public static BigDecimal sum(BigDecimal ...in){         BigDecimal result = BigDecimal.ZERO;         for (int i = 0; i < in.length; i++){             result = result.add(ifNullSet0(in[i]));         }         return result;     } }

使用重写的方法

BigDecimal totalQuantity2 = userList.stream().map(User::getFamilyMemberQuantity).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimalUtils::sum);

判断对象空

stream.filter(x -> x!=null) stream.filter(Objects::nonNull)

判断字段空

stream.filter(x -> x.getDateTime()!=null)

4.最值

求最小与最大,使用min max方法

        //最小         Date minEntryDate = userList.stream().map(User::getEntryDate).min(Date::compareTo).get();           //最大         Date maxEntryDate = userList.stream().map(User::getEntryDate).max(Date::compareTo).get(); 5.List 转map          /**          * List -> Map          * 需要注意的是:          * toMap 如果集合对象有重复的key,会报错Duplicate key ....          *  user1,user2的id都为1。          *  可以用 (k1,k2)->k1 来设置,如果有重复的key,则保留key1,舍弃key2          */         Map<Long, User> userMap = userList.stream().collect(Collectors.toMap(User::getId, a -> a,(k1,k2)->k1));

6.排序

可通过Sort对单字段多字段排序

        //排序         //单字段排序,根据id排序         userList.sort(Comparator.comparing(User::getId));         //多字段排序,根据id,年龄排序         userList.sort(Comparator.comparing(User::getId).thenComparing(User::getAge));

7.去重

可通过distinct方法进行去重

        //去重         List<Long> idList = new ArrayList<Long>();         idList.add(1L);         idList.add(1L);         idList.add(2L);         List<Long> distinctIdList = idList.stream().distinct().collect(Collectors.toList());

8.获取list某个字段组装新list

        //获取list对象的某个字段组装成新list         List<Long> userIdList = userList.stream().map(a -> a.getId()).collect(Collectors.toList());

9.批量设置list列表字段为同一个值

addList.stream().forEach(a -> a.setDelFlag("0"));

 


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