Java Lambda 表达式

Java 8引入了Lambda表达式，这是一项令人激动的功能，它为Java开发人员提供了一种简洁而强大的编码方式。本文将深入探讨Java Lambda表达式的概念、语法和使用方法，帮助你充分理解这一重要的特性。

简介

Lambda表达式是一种匿名函数，它可以作为方法参数传递，并且可以用来简化编写函数式接口的代码。Lambda表达式可以在不创建类的情况下实现函数式编程的特性。

语法

Lambda表达式的语法由箭头"->"分割为两部分：参数列表和函数体。参数列表指定了传递给Lambda表达式的参数，而函数体则定义了Lambda表达式的具体执行逻辑。

示例：

(int x, int y) -> x + y

这个Lambda表达式接受两个整数参数x和y，并返回它们的和。

函数式接口

Lambda表达式主要用于函数式接口。函数式接口是指只有一个抽象方法的接口。Lambda表达式可以直接赋值给函数式接口的变量，从而实现对接口的实现。

示例：

interface MyInterface {
    int operation(int x, int y);
}

MyInterface add = (int x, int y) -> x + y;

在这个例子中，我们定义了一个函数式接口MyInterface，它有一个operation方法。然后，我们使用Lambda表达式实现了这个接口，将其赋值给变量add。

Java 内置函数式接口

在Java中，有一些常见的内置函数式接口，它们是为了方便使用Lambda表达式而设计的。以下是一些常见的内置函数式接口：

1. Runnable：表示一个没有参数和返回值的操作。它常用于多线程编程。
2. Supplier<T>：表示一个提供（返回）类型为T的值的操作。它不接受参数，但提供一个结果。
3. Consumer<T>：表示接受一个参数类型为T的值，并对其进行操作而不返回结果的操作。
4. Function<T, R>：表示接受一个参数类型为T的值，并返回一个结果类型为R的值的操作。
5. Predicate<T>：表示接受一个参数类型为T的值，并返回一个布尔值的操作。它用于判断某个条件是否成立。
6. UnaryOperator<T>：表示接受一个参数类型为T的值，并返回一个相同类型的结果的操作。它是Function<T, T>的子接口。

Java中还有一些以"Bi"开头的函数式接口，它们主要用于接受两个参数的情况。这些函数式接口的命名约定是以"Bi"作为前缀，表示接受两个参数的操作。以下是一些常见的以"Bi"开头的函数式接口：

1. BiConsumer<T, U>：表示接受两个参数类型分别为T和U的值，并对其进行操作而不返回结果的操作。
2. BiFunction<T, U, R>：表示接受两个参数类型分别为T和U的值，并返回一个结果类型为R的值的操作。
3. BinaryOperator<T>：表示接受两个相同类型的参数，并返回一个相同类型的结果的操作。
4. BiPredicate<T, U>：表示接受两个参数类型分别为T和U的值，并返回一个布尔值的操作。用于判断某个条件是否成立。
5. BiConsumer<T, U>：表示接受两个参数类型分别为T和U的值，并对其进行操作而不返回结果的操作。

这些以"Bi"开头的函数式接口在需要处理两个参数的情况下非常有用。它们提供了一种简洁的方式来编写带有多个参数的Lambda表达式，使代码更加清晰和易读。

方法引用

方法引用是 Java 中一种简化 Lambda 表达式的语法，它允许你直接引用现有方法作为 Lambda 表达式的实现。方法引用可以使代码更简洁、易读和模块化。它通常用于函数式接口的实现，可以将现有方法作为 Lambda 表达式传递。

在 Java 中，有四种方法引用的形式：

静态方法引用

引用静态方法的方法引用形式为类名::静态方法名。当我们使用静态方法引用时，我们可以引用现有类中的静态方法。

以下是一个关于静态方法引用的简单示例：

假设有一个函数式接口Converter，它具有一个抽象方法int convert(String str)，用于将字符串转换为整数。我们可以使用静态方法引用来引用 Integer 类中的 parseInt 方法，将其作为 Converter 接口的实现。

首先，我们定义Converter接口：

@FunctionalInterface
interface Converter {
    int convert(String str);
}

然后，我们使用静态方法引用来实现这个接口，引用Integer类的parseInt方法：

Converter converter = Integer::parseInt;

现在，我们可以使用converter对象将字符串转换为整数，而无需编写冗长的 Lambda 表达式：

int result = converter.convert("123");
System.out.println(result); // 输出：123

在这个例子中，我们通过静态方法引用Integer::parseInt将parseInt方法作为Converter接口的实现。这使得我们能够使用converter对象将字符串转换为整数，而无需显式编写 Lambda 表达式或定义匿名类。方法引用帮助我们简化了代码，使其更加清晰和易读。

实例方法引用：

实例方法引用是通过引用现有对象的实例方法来创建 Lambda 表达式。语法形式为实例::方法名。在实例方法引用中，Lambda 表达式的第一个参数将成为方法调用的目标对象，并在调用方法时使用。以下是一个关于实例方法引用的简单示例：

假设我们有一个自定义的类Person，其中包含了实例方法getName，用于获取人物的姓名。我们可以使用实例方法引用来引用该方法，并将其作为函数式接口的实现。

首先，我们定义一个函数式接口NameExtractor，它具有一个抽象方法String extractName(Person person)，用于从Person对象中提取姓名。

@FunctionalInterface
interface NameExtractor {
    String extractName(Person person);
}

@AllArgsConstructor
public class Person {
    private String name;

    public String getName(Person person){
        return person.name;
    }
}

然后，我们创建一个Person对象，并使用实例方法引用引用其getName方法来实现NameExtractor接口：

Person person = new Person("John");
NameExtractor extractor = person::getName;

现在，我们可以使用extractor对象从person对象中提取姓名，而无需编写冗长的 Lambda 表达式：

String name = extractor.extractName(person);
System.out.println(name); // 输出：John

在这个例子中，我们通过实例方法引用person::getName将getName方法作为NameExtractor接口的实现。这使得我们能够使用extractor对象从person对象中提取姓名，而无需显式编写Lambda表达式或定义匿名类。实例方法引用简化了代码，使其更加清晰和易读。

对象方法引用

当使用对象方法引用时，我们可以引用现有对象的实例方法作为 Lambda 表达式的实现。以下是一个关于对象方法引用的简单示例：

假设我们有一个自定义的类Person，其中包含了实例方法getName，用于获取人物的姓名。我们可以使用实例方法引用来引用该方法，并将其作为函数式接口的实现。

首先，我们定义一个函数式接口NameExtractor，它具有一个抽象方法String extractName(Person person)，用于从Person对象中提取姓名。

@FunctionalInterface
interface NameExtractor {
    String extractName(Person person);
}

@AllArgsConstructor
public class Person {
    private String name;

    // 注意：getName 方法比 NameExtractor 中的 extractName 少了一个参数，而这个参数正好是 Person 类型的
    public String getName(){
        return this.name;
    }
}

然后，我们创建一个Person对象，并使用对象方法引用引用其getName方法来实现NameExtractor接口：

Person person = new Person("Jon");
NameExtractor extractor = Person::getName;

现在，我们可以使用extractor对象从person对象中提取姓名，而无需编写冗长的 Lambda 表达式：

String name = extractor.extractName(person);
System.out.println(name); // 输出：John

在这个例子中，我们通过对象方法引用person::getName将getName方法作为NameExtractor接口的实现。这使得我们能够使用messagePrinter对象打印消息，而无需显式编写Lambda表达式或定义匿名类。对象方法引用简化了代码，使其更加清晰和易读。

构造方法引用

当使用构造方法引用时，可以使用类名::new的语法形式来引用类的构造方法。以下是一个简单的示例：

@FunctionalInterface
interface PersonFactory {
    Person create(String name, int age);
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Example {
    public static void main(String[] args) {
        // 构造方法引用示例：引用 Person 类的构造方法
        PersonFactory personFactory = Person::new;
        Person person = personFactory.create("John", 30);
        System.out.println(person.getName());  // 输出：John
        System.out.println(person.getAge());   // 输出：30
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个PersonFactory函数式接口，它具有一个create方法用于创建Person对象。然后，我们使用构造方法引用Person::new将Person类的构造方法作为PersonFactory接口的实现。通过调用personFactory.create("John", 30)，我们使用构造方法引用创建了一个新的Person对象。

构造方法引用非常有用，可以将它用于各种场景，例如在函数式接口中定义创建对象的方法，或者作为流操作的构造方法参数等。它简化了对象的创建过程，并使代码更加简洁和可读。

总结

方法引用可以减少冗余的代码，并提高代码的可读性。它能够更清晰地表达代码的意图，使代码更具可维护性和可重用性。通过使用方法引用，可以将重复的逻辑封装到现有方法中，并在需要时直接引用该方法，而无需编写冗长的Lambda表达式。

优势

• 简洁性：Lambda表达式可以大大减少代码量，使代码更加简洁易读。
• 函数式编程：Lambda表达式支持函数式编程，可以使用函数作为参数和返回值，使代码更加灵活和模块化。
• 并行处理：Lambda表达式可以方便地与Java 8的Stream API一起使用，实现并行处理和操作集合的能力。

应用场景

• 集合操作：Lambda表达式可以与集合类一起使用，方便地进行过滤、映射和归约等操作。
• 线程和并发：Lambda表达式可以简化线程和并发编程的代码，使其更加清晰和易于理解。

项目实战

基于 Spring Boot 2.7.12、MyBatis-Plus、Spring Security 等主流技术栈构建的后台管理系统：