文章目录

• • 一、函数接口
  • 二、Lambda表达式简介
  • 三、Lambda表达式外部参数
  • 四、Lambda范例
  • 五、Runnable Lambda表达式

一、函数接口

函数接口是一个具有单个抽象方法的接口，接口设计主要是为了支持 Lambda 表达式和方法引用，使得 Java 能更方便地实现函数式编程风格。

特点和用途：

1. 单一抽象方法： 函数接口只能有一个抽象方法，但可以有多个默认方法（default）或静态方法（static）。
2. Lambda 表达式： 可以使用函数接口创建 Lambda 表达式，从而简洁地表示匿名函数，例如在集合操作、线程处理等场景中。
3. 方法引用： 可以通过函数接口的类型来引用一个已存在的方法，使代码更简洁和可读性更高。

Java 8 提供了几个标准的函数接口，接口通常位于 java.util.function 包中。

常见的函数接口：

• Consumer： 接收一个输入参数并且不返回结果的操作。

  Consumer printConsumer = str -> System.out.println(str); printConsumer.accept("Hello World!"); 

• Supplier： 不接收参数但是返回结果的提供型接口。

  Supplier randomSupplier = () -> Math.random(); System.out.println(randomSupplier.get()); 

• Function： 接收一个输入参数，并返回结果。

  Function intToString = num -> String.valueOf(num); System.out.println(intToString.apply(123)); 

• Predicate： 接收一个输入参数，并返回一个布尔值结果。

  Predicate isEven = num -> num % 2 == 0; System.out.println(isEven.test(5)); // false 

• UnaryOperator： 继承自 Function，表示一元操作符。

  UnaryOperator square = num -> num * num; System.out.println(square.apply(5)); // 25 

自定义函数接口：只需确保接口中只有一个抽象方法即可。

@FunctionalInterface interface MyFunctionalInterface {     void myMethod();     // 允许有默认方法和静态方法     default void anotherMethod() {         System.out.println("Default method");     } }  // 使用自定义的函数接口 MyFunctionalInterface myFunc = () -> System.out.println("Hello Custom Functional Interface"); myFunc.myMethod(); myFunc.anotherMethod(); 

二、Lambda表达式简介

Lambda 表达式可以被视为匿名函数的一种声明方式，允许将函数作为方法参数传递，或者在需要函数式接口的地方使用。

基本结构：

// parameters：参数列表，可以为空或非空 // ->：箭头符号，分隔参数列表和Lambda表达式的主体 // expression：单行表达式作为 Lambda 主体 (parameters) -> expression  // { statements; }：代码块作为 Lambda 主体，可以包含多条语句和返回语句 (parameters) -> { statements; } 

表达式的特点：

1. 简洁性和可读性： Lambda 表达式使代码更为简洁，尤其是在处理函数式接口时，省去了冗余的语法。
2. 函数式编程风格： Lambda 表达式支持函数式编程，可以轻松地进行函数传递、方法引用和流式操作等。
3. 闭包性： Lambda 表达式可以捕获其周围的变量，使得函数式编程中的状态管理更加灵活。

案例：通过 Lambda 表达式为 MathOperation 接口的 operation 方法提供了四种不同的实现：加法、减法、乘法和除法。

1. 接口的定义：

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

2. 使用 Lambda 表达式来实现这个接口，以便传递不同的数学运算逻辑：

public class LambdaDemo {     public static void main(String[] args) {         // Lambda 表达式实现加法         MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;         System.out.println("10 + 5 = " + operate(10, 5, addition));          // Lambda 表达式实现减法         MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;         System.out.println("10 - 5 = " + operate(10, 5, subtraction));          // Lambda 表达式实现乘法         MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };         System.out.println("10 * 5 = " + operate(10, 5, multiplication));          // Lambda 表达式实现除法         MathOperation division = (a, b) -> a / b;         System.out.println("10 / 5 = " + operate(10, 5, division));     }      private static int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {         return mathOperation.operation(a, b);     } } 

三、Lambda表达式外部参数

Lambda 表达式有自己特定的作用域规则，可以捕获和访问其周围的变量， 可以随意引用外部变量，但如果外部变量是在当前作用域声明的，则一定不可以进行第二次赋值，哪怕是在 lambda 语句之后。

1. 局部变量：Lambda 表达式可以访问它们所在方法的局部变量，但是这些变量必须是隐式最终或实际上是最终的（final）。这意味着变量一旦赋值后不再改变。Lambda 表达式内部不允许修改这些局部变量的值，否则编译器会报错。

   public class LambdaScopeDemo {     public static void main(String[] args) {         int num = 10; // 局部变量         MathOperation addition = (int a, int b) -> {             // num = 5; // 错误！Lambda 表达式不能修改局部变量的值             // 这里访问了局部变量 num             return a + b + num;         };         System.out.println(addition.operation(5, 3));     } } 

2. 字段：Lambda 表达式可以访问外部类的字段（成员变量），包括实例字段和静态字段。

   public class LambdaScopeDemo {     private static int staticNum; // 静态字段      private int instanceNum; // 实例字段      public void testLambdaScope() {         MathOperation addition = (int a, int b) -> {             // 访问实例字段和静态字段             int result = a + b + instanceNum + staticNum;             return result;         };         System.out.println(addition.operation(5, 3));     } } 

3. 接口的默认方法：Lambda 表达式可以访问接口中定义的默认方法，但不能访问接口中定义的实例字段。

四、Lambda范例

使用Lambda表达式时，常见的场景包括对集合的遍历、排序、过滤以及与函数式接口的结合使用。

常见的Java 8 Lambda表达式示例：

1. 遍历集合

public static void main(String[] args) {         List names = new ArrayList<>();         names.add("Alice");         names.add("Bob");         names.add("Charlie");          // 使用 Lambda 表达式遍历集合         names.forEach(name -> System.out.println(name));     } 

2. 使用函数式接口进行计算

参考：二、Lambda表达式简介

3. 使用函数式接口进行条件过滤

public static void main(String[] args) {         List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);          // 使用 Lambda 表达式过滤偶数         System.out.println("偶数:");         filter(numbers, n -> n % 2 == 0);          // 使用 Lambda 表达式过滤大于 5 的数         System.out.println("大于 5 的数:");         filter(numbers, n -> n > 5);     }      private static void filter(List numbers, Predicate condition) {         for (Integer number : numbers) {             if (condition.test(number)) {                 System.out.print(number + " ");             }         }         System.out.println();     } 

4. 使用Comparator进行集合排序

public static void main(String[] args) {         List names = new ArrayList<>();         names.add("Alice");         names.add("Bob");         names.add("Charlie");          // 使用 Lambda 表达式进行排序（根据字符串长度）         names.sort((s1, s2) -> s1.length() - s2.length());          // 输出排序后的结果         names.forEach(name -> System.out.println(name));     } 

5. 使用 Runnable 执行代码块

参考：五、Runnable Lambda表达式

五、Runnable Lambda表达式

使用 Lambda 表达式来简洁地实现 Runnable 接口的实例化。Runnable 接口是一个函数接口，它只包含一个抽象方法 void run()，用于定义一个可以由线程执行的任务。

1. 匿名内部类（Java 7 及之前）：

Runnable runnable = new Runnable() {     @Override     public void run() {         System.out.println("Running in a separate thread");     } };  Thread thread = new Thread(runnable); thread.start(); 

2. Lambda 表达式（Java 8+）：

Runnable runnable = () -> {     System.out.println("Running in a separate thread"); };  Thread thread = new Thread(runnable); thread.start(); 

3. 更简洁的方式：任务非常简单，可以进一步简化，直接将 Lambda 表达式作为参数传递给 Thread 的构造函数：

Thread thread = new Thread(() -> {     System.out.println("Running in a separate thread"); }); thread.start(); 

这种方式避免了显式地声明 Runnable 变量，使代码更加紧凑和易读。

案例：

public static void main(String[] args) {         // 使用 Lambda 表达式创建一个新的线程         Thread thread = new Thread(() -> {             for (int i = 0; i < 5; i++) {                 System.out.println("线程执行：" + i);                 try {                     Thread.sleep(1000);                 } catch (InterruptedException e) {                     e.printStackTrace();                 }             }         });          // 启动线程         thread.start();     } 

莫道君行早，更有早行人