《Java8新特性》上之Lambda表达式、函数式接口、方法引用、Optional

1、Java8 Lambda表达式

Lambda表达式也称为闭包，它允许我们把函数当作参数一样传递给某个方法，或者把代码本身当作数据处理。

早期Java开发者只能使用匿名内部类来实现Lambda表达式。

最简单的可以由逗号分隔的参数列表、->符号、语句块三部分组成。

例如：

// 例子1
// 参数e的类型是编译器推理出来的
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach( e -> System.out.println( e ) );

// 例子2
// 当然也可以将执行参数的类型写上
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).forEach((String e)-> System.out.println( e ) );

// 例子3
// 当有多个参数时
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort((e1,e2)-> e1.compareTo(e2));

// 例子4
// 当Lambda的语句块只有一行时，可以不使用return语句。
Arrays.asList( "a", "b", "d" ).sort((e1,e2)-> e1.compareTo(e2));

ps: 切记当有多个参数，或需要指定参数类型的时候，参数列表要加括号。

2、函数式接口

函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。

作用： 这样的接口可以隐式转换为Lambda表达式。

只要某个开发者在该接口中添加一个函数，则该接口就不再是函数式接口，进而导致编译失败。为了客服这种问题，并显式说明某个接口是函数式接口，Java8提供了一个特殊的注解**@FunctionalInterface**Java 库中的所有相关接口都已经带有这个注解了。

@FunctionalInterface
interface Addtions {
	int test(int a, int b);// 我是核心
    default void hello() {
		System.out.println("我不会影响到函数式接口的定义");
	}
	static void hello1(){
		System.out.println("我也不会影响到函数式接口的定义");
	}
}

个人觉得常用的几个接口：

java.util.function.Function
- R apply(T t);
java.util.function.Supplier
- T get();
java.util.function.Predicate
- boolean test(T t);
java.util.function.Consumer
- void accept(T t);
java.lang.Runnable
java.util.concurrent.Callable
java.security.PrivilegedAction
java.lang.reflect.InvocationHandler

写lamdba表达式时会经常用到四个标黑的函数式接口，重点是她们方法的返回值和方法参数。

3、接口的默认方法和静态方法

Java 8允许我们给接口添加一个非抽象的方法实现，只需要使用 default关键字即可，这个特征又叫做扩展方法，示例如下：

默认方法可以被实现类重写Override

class FunctionalInterfaceTest implements Formula{
	@Override
	public double calculate(int a) {
		return 0;
	}
    // 可以重写sqrt方法。
	@Override
	public double sqrt(int a) {
		return Formula.super.sqrt(a);
	}
}
@FunctionalInterface
interface Formula {
    double calculate(int a);
    
// 该方法(默认方法)可以被实现类重写
    default double sqrt(int a) {
        return Math.sqrt(a);
    }
    static void hello1(){
		System.out.println("我是新来的(JAVA8)，我叫静态方法，");
	}
}

4、方法引用

方法引用使得开发者可以直接引用现存的方法、Java类的构造方法或者实例对象。方法引用和Lambda表达式配合使用，使得java类的构造方法看起来紧凑而简洁，没有很多复杂的模板代码。

可见使用Lambda表达式的写法和使用方法引用的写法的效果是一样的，但是使用方法引用有时会更加简化代码

构造器引用
- 类名::new
静态方法引用
- 类名::静态方法
对象方法引用
- 类名::方法
- 当Lambda表达式的参数列表第一个参数为实例方法的调用者，第二个参数(或无参)是实例方法的参数时，可以使用这种方法。
实例方法引用
- 实例对象::成员方法
- 要先获取一个实例对象

public class Test {
	private String name;
	public String getName() {
		return this.name;
	}
	public Test(String name) {
		this.name = name;
	}
	public static String staticMethod(){
		return "我是静态方法！";
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		Test test1 = new Test("小明");
		
		// Lambda表达式
		Supplier<String> func1 = () -> test1.getName();
		System.out.println("Lambda表达式测试:" + func1.get());
		
		// 实例方法引用
		Supplier<String> func2 = test1::getName;
		System.out.println("方法引用方式测试:" + func2.get());
		
		// 静态方法引用
		Supplier<String> func3 = Test::staticMethod;
		System.out.println("静态方法引用测试:" + func3.get());

		// 构造方法引用(构造器引用) 
		Function<String, Test> func4 = Test::new;
		Test test2 = func4.apply("xxx");
		System.out.println("构造方法引用测试:" + test2);
		
		// 对象方法引用
        // Test为类名，getName为成员方法。
		Function<Test, String> func5 = Test::getName;
		System.out.println("对象方法测试引用:" + func5.apply(test1));
	}
}

5、Optional

Java应用中最常见的bug就是NullPointerException，

就比如比较两个字符串是否相等

s1.equals(s2)，如果s1==null，那么一运行，console立马就爆红了。

所以Java8提供了Optional来解决这问题。

isPresent()： 如果Optional实例持有一个非空值，方法返回true，否则返回false
orElseGet()：，Optional实例持有null，则可以接受一个lambda表达式生成的默认值
map()： 可以将现有的Opetional实例的值转换成新的值
orElse()： Opetional 实例持有null的时候返回传入的默认值，方法与orElseGet() 方法类似。
filter()： 如果optional实例不为null，并且filter中lambda表达式返回true，就返回一个Optional实例;反之返回一个空optional。
- If a value is present, and the value matches the given predicate,return an {@code Optional} describing the value, otherwise return an empty {@code Optional}.

当optional实例为null时

Optional< String > fullName = Optional.ofNullable( null );
System.out.println( "Full Name is set? " + fullName.isPresent() );
System.out.println( "Full Name: " + fullName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
System.out.println( fullName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ) );

// 下面为输出结果
Full Name is set? false
Full Name: [none]
Hey Stranger!

当optional实例不为null时

Optional< String > firstName = Optional.of( "Tom" );
System.out.println( "First Name is set? " + firstName.isPresent() );        
System.out.println( "First Name: " + firstName.orElseGet( () -> "[none]" ) ); 
System.out.println( firstName.map( s -> "Hey " + s + "!" ).orElse( "Hey Stranger!" ));

//输出结果
First Name is set? true
First Name: Tom
Hey Tom!