通过 10 个示例来初步认识 Java8 中的 lambda 表达式

例 1、用 lambda 表达式实现 Runnable

// 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：

1
2
3

(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：

1	(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 Java 8 lambda 表达式进行事件处理使用 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 + " "); 
         }
    }
}
// filter更好的办法--filter方法改进
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);

在上面例子中，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);

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 costBeforeTax = Arrays.asList("abc","bcd","defg","jk"); 
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(); 
IntSummaryStatistics stats = primes.stream().mapToInt((x) -> x).summaryStatistics(); 
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

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。
补充：从例子中我们可以可以看到，以前写的匿名内部类都用了 lambda 表达式代替了。那么，我们简单谈谈 “lambda 表达式&匿名内部类”

两者不用：

关键字 this
(1) 匿名内部类中的 this 代表匿名类
(2) Lambda 表达式中的 this 代表 lambda 表达式的类
编译方式不同
(1) 匿名内部类中会编译成一个.class 文件，文件命名方式为：主类+$+(1,2,3…….)
(2) 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

JAVA8中的lambda表达式