lambda表达式

1.lambda表达式的定义

​ 可以把lambda表达式理解为一种可传递的匿名函数，有参数列表、函数主题，返回类型，可能还有一个可抛出的异常列表

​ 匿名：不需要拥有一个明确的名称

​ 函数：不属于某个特定的类，但和方法一样拥有参数列表、函数主题，返回类型，可能还有一个可抛出的异常列表。

​ 传递：可以作为参数传递给方法或存放再变量中

​ 简洁： 无需像匿名类那样写很多模板代码

1.1用Comparator排序

Java中List（实际是Collections）有一个sort方法，可用java.util.Comparator进行参数化，如这里有一个Comparator，实现按照苹果的重量排序

Comparator<Apple> byWeight = new Comparator<Apple>(){
    public int compare(Apple a1,Apple a2){
        return a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());
    }
};
apples.sort(byWeight);

采用lambda表达式的话

apples.sort((Apple a1,Apple a2)->
             a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight())
        );

2.使用lambda表达式

2.1函数式接口

定义：只定义了一个抽象方法的接口

举例：Comparator，Runnable

Lambda表达式允许直接以内联的形式为函数式接口的抽象方法提供实现，并把整个表达式作为函数式接口的实例。即Lambda表达式可以作为一个函数式接口的具体实现。

函数描述符：接口的抽象方法。

函数式接口中定义了一个抽象方法，这个抽象方法的签名（入参，返回）就是Lambda表达式的签名。

2.2编写lambda表达式

1.行为参数化

2.使用函数式接口传递行为

3.执行一个行为

4.传递lambda

直接以筛选苹果为例

目的：筛选出所有重量大于150g的苹果

1.行为参数化

显然，这里的行为指的是筛选重量大于150g的苹果，即

return apple.getWeight()>150;

因此，这里筛选苹果的代码应为

List<Apple> resultList5 = FilterApple.filterApplesByPredicate(apples,(Apple apple)-> apple.getWeight()>150);
        for (Apple apple : resultList5){
            System.out.println(apple.getId());
        }

调用的筛选方法为

public static List<Apple> filterApplesByPredicate(List<Apple> apples, ApplePredicate predicate){
        List<Apple> result = new ArrayList<>();
        for(Apple apple : apples){
            if(predicate.test(apple)){
                result.add(apple);
            }
        }
        return result;
    }

可以看到，在filterApplesByPredicate（）方法中参数ApplePredicate，我们传入的是

(Apple apple)-> apple.getWeight()>150

2.使用函数式接口传递行为

使用lambda表达式，势必要有对应的函数式接口（只有一个抽象方法的接口）,这里我们定义的函数式接口为ApplePredicate

@FunctionalInterface
public interface ApplePredicate {

    boolean test(Apple apple);
}

3.执行一个行为

可以看到，在filterApplesByPredicate（）方法中，我们调用了这一行为参数，即

predicate.test(apple)

调用ApplePredicate.test()对Apple进行处理

4.传递lambda

实际上，在开头我们就是一次成功的传递lambda。

List<Apple> resultList5 = FilterApple.filterApplesByPredicate(apples,(Apple apple)-> apple.getWeight()>150);

同理，进行不同的筛选肯定还有

List<Apple> resultList5 = FilterApple.filterApplesByPredicate(apples,(Apple apple)-> apple.getWeight()<100);

List<Apple> resultList5 = FilterApple.filterApplesByPredicate(apples,(Apple apple)-> apple.getColor().equals("red")); //字符串比较时最好是"red"等确保有值的String写在前面调用equals方法，避免NPE

2.3使用函数式接口

首先了解一些函数式接口

如果写过stream的话，可以看到实际上stream里很多操作都是通过上述函数式接口实现的，在这里简单列几个

Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

IntStream mapToInt(ToIntFunction<? super T> mapper);

void forEach(Consumer<? super T> action);

这里，我们用stream简单写一下筛选出重量大于150的并打印他们。

apples.stream().filter(apple->apple.getWeight()>180)
        .forEach(apple -> {System.out.println(apple);});

在这个stream计算里，我们调用了2个stream的操作：filter（），forEach（）

从上面这两个方法的定义可以看出

fiter方法接收一个Predicate接口行为作为参数，

forEach方法接收一个Consumer接口行为作为参数

这一个stream通过调用2个函数式接口实现了我们的编码目标。

2.4 类型检查、类型推断以及限制

2.4.1 类型检查

Lambda的类型从使用Lambda啥的上下文推断出来。上下文（接受它传递的方法的参数，或接受它的值的局部变量）中Lambda表达式需要的类型称为目标类型。

以2.2表达式为例

List<Apple> resultList5 = FilterApple.filterApplesByPredicate(apples,(Apple apple)-> apple.getWeight()>150);

使用Lambda的上下文是什么呢？首先我们看一下filterApplesByPredicate的定义

public static List<Apple> filterApplesByPredicate(List<Apple> apples, ApplePredicate predicate)

显然，目标类型为ApplePredicate predicate

而这个ApplePredicate 接口的抽象方法为

boolean test(Apple apple);

接收一个Apple，返回一个boolean，函数描述符 Apple ->boolean 匹配lambda的签名，即接收一个Apple，返回boolean，因为代码类型检查没问题。

2.4.2 同一个Lambda表达式，不同的函数式接口

由上一小节可知lambda的类型检查是通过目标类型的校验完成的，显然，只要满足类型检查，lambda可以用于不同的函数式接口。

注：如果一个lambda表达式的主体是一个语句表达式，他就和一个返回void的函数描述符兼容

2.4.3类型推断

上述的lambda表达式还可以写成这样

List<Apple> resultList5 = FilterApple.filterApplesByPredicate(apples,apple-> apple.getWeight()>150);

比较不同，可以看到从

(Apple apple)-> apple.getWeight()>150

变为

apple-> apple.getWeight()>150

对于后者，java编译器从上下文（目标类型）推断出用什么函数式接口来配合lambda表达式。

2.4.4 使用局部变量

lambda可以使用自由变量，，即可以在主体中引用实例变量和静态变量，但局部变量必须显式声明为final，或者事实上fianl，就是说lambda表达式只能捕获指派给他们的局部变量一次。

2.5方法引用

方法引用可以重复使用现有的方法定义，并且像lambda一样传递它们。

(Apple a) -> a.getWeight() =================>   Apple::getWeight
(String s) -> System.out.println(s) =============> System.out::println

2.5.1如何构建方法引用

方法引用主要有3类

（1） 指向静态方法的方法引用。

Integer.parseInt(String s)    ============> Integer::parseInt

(2) 指向任意类型实例方法的方法引用。

String.length()  =================> String::length

(3)指向现有对象的实例方法的方法引用

apple.getWeight() =============> Apple::getWeight