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4.java拉姆达(Lambda)表达式应用

1 Lambda表达式语法

Lambda表达式的本质是一个"语法糖", 由编译器推断并转换为常规的代码, 对应"单抽象方法接口"中的那一个方法.

1.1 java Lambda表达式基本语法

(parameters) -> expression

(parameters) -> { statements; }

1.2 java Lambda表达式示例

// 1 不需要参数,返回值为 5
() -> 5

// 2 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值
x -> 2 * x

// 3 接受2个参数(数字),并返回他们的差值
(x, y) -> x – y

// 4 接收2个int型整数,返回他们的和
(int x, int y) -> x + y

// 5 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)

2 java Lambda应用举例

2.1 java Lambda应用例1

在本节中,我们将看到lambda表达式如何影响我们编码的方式.假设有一个玩家List,可以使用"for 循环"来遍历,在Java SE 8中可以转换为另一种形式:

String[] atp = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic",
       "Stanislas Wawrinka",
       "David Ferrer","Roger Federer",
       "Andy Murray","Tomas Berdych",
       "Juan Martin Del Potro"};
List<String> players =  Arrays.asList(atp);

// 以前的循环方式
for (String player : players) {
     System.out.print(player + "; ");
}

// 使用 lambda 表达式以及函数操作(functional operation)
players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; "));

// 在 Java 8 中使用双冒号操作符(double colon operator)
players.forEach(System.out::println);

Lambda表达式可以将我们的代码缩减到一行.

2.1 java Lambda应用例2

在图形用户界面程序中,匿名类可以使用lambda表达式来代替.同样,在实现Runnable接口时也可以这样使用:

// 使用匿名内部类
btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
          @Override
          public void handle(ActionEvent event) {
              System.out.println("Hello World!");
          }
    });

// 或者使用 lambda expression
btn.setOnAction(event -> System.out.println("Hello World!"));

2.3 java Lambda应用例3

下面是java使用使用匿名内部类和拉姆达(lambda)表达式来实现Runnable接口的示例:

/**
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 */
// 1使用匿名内部类
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello world !");
    }
}).start();

// 使用 lambda expression
new Thread(() -> System.out.println("Hello world !")).start();

// 使用匿名内部类
Runnable race1 = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello world !");
    }
};

// 2.2使用 lambda expression
Runnable race2 = () -> System.out.println("Hello world !");

3 java使用Lambda表达式对集合排序

在java语言中Comparator类被用来排序集合.在下面的例子中,我们将根据球员的 name, surname, name 长度 以及最后一个字母.和前面的示例一样,先使用匿名内部类来排序,然后再使用lambda表达式精简我们的代码.在第一个例子中,我们将根据name来排序list. 使用旧的方式,代码如下所示:

3.1 java使用Comparator排序

java代码:

String[] players = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic",
    "Stanislas Wawrinka", "David Ferrer",
    "Roger Federer", "Andy Murray",
    "Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro",
    "Richard Gasquet", "John Isner"};

// 1.1 使用匿名内部类根据 name 排序 players
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {
        return (s1.compareTo(s2));
    }
});

3.2 java使用lambda表达式对集合排序示例

  • 例1
Comparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2));
Arrays.sort(players, sortByName);
  • 例2
//也可以采用如下形式:
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2)));
  • 例3
Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)));

4 Java 拉姆达(Lambda)表达式在流式操作中的应用

对于java程序员,需要能快速上手并行类库,提高工作效率.启动这样一种技术变革的最佳切入点是集合(collection)内部操作并行化.通过Lambda表达式和Stream API可以实现.Stream是对集合的包装,通常和lambda一起使用.

使用lambdas可以支持许多操作,如 map, filter, limit, sorted, count, min, max, sum, collect 等等.Stream使用懒运算,他们并不会真正地读取所有数据,遇到像getFirst()这样的方法就会结束链式语法. 在接下来的例子中,我们将探索lambdas和streams能做什么.

我们创建了一个Person类并使用这个类来添加一些数据到list中,将用于进一步流操作. Person 只是一个简单的POJO类:

public class Person {

private String firstName, lastName, job, gender;
private int salary, age;

public Person(String firstName, String lastName, String job,
                String gender, int age, int salary)       {
          this.firstName = firstName;
          this.lastName = lastName;
          this.gender = gender;
          this.age = age;
          this.job = job;
          this.salary = salary;
}
// Getter and Setter
// . . . . .
}

接下来,我们将创建两个list,都用来存放Person对象:

List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() {
  {
    add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000));
    add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500));
    add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800));
    add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600));
    add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200));
    add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900));
    add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300));
    add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700));
    add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000));
    add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300));
  }
};

List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() {
  {
    add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550));
    add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200));
    add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600));
    add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
    add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100));
    add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300));
    add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100));
    add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000));
    add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600));
    add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800));
  }
};

现在我们使用forEach方法来迭代输出上述列表:

System.out.println("所有程序员的姓名:");
javaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

我们同样使用forEach方法,增加程序员的工资5%:

System.out.println("给程序员加薪 5% :");
Consumer<Person> giveRaise = e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary());

javaProgrammers.forEach(giveRaise);
phpProgrammers.forEach(giveRaise);

另一个有用的方法是过滤器filter() ,让我们显示月薪超过1400美元的PHP程序员:

System.out.println("下面是月薪超过 $1,400 的PHP程序员:")
phpProgrammers.stream()
          .filter((p) -> (p.getSalary() > 1400))
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

我们也可以定义过滤器,然后重用它们来执行其他操作:

// 定义 filters
Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25);
Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400);
Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender()));

System.out.println("下面是年龄大于 24岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:");
phpProgrammers.stream()
          .filter(ageFilter)
          .filter(salaryFilter)
          .filter(genderFilter)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

// 重用filters
System.out.println("年龄大于 24岁的女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
          .filter(ageFilter)
          .filter(genderFilter)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

使用limit方法,可以限制结果集的个数:

System.out.println("最前面的3个 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
          .limit(3)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));


System.out.println("最前面的3个女性 Java programmers:");
javaProgrammers.stream()
          .filter(genderFilter)
          .limit(3)
          .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));

java在stream中能处理排序吗?

答案是可以.

在下面的例子中,我们将根据名字和薪水排序Java程序员,放到一个list中,然后显示列表:

System.out.println("根据 name 排序,并显示前5个 Java programmers:");
List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
          .stream()
          .sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName())))
          .limit(5)
          .collect(toList());

sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));

System.out.println("根据 salary 排序 Java programmers:");
sortedJavaProgrammers = javaProgrammers
          .stream()
          .sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) )
          .collect( toList() );

sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));

如果我们只对最低和最高的薪水感兴趣,比排序后选择第一个/最后一个 更快的是min和max方法:

System.out.println("工资最低的 Java programmer:");
Person pers = javaProgrammers
          .stream()
          .min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary()))
          .get()

System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", pers.getFirstName(), pers.getLastName(), pers.getSalary())

System.out.println("工资最高的 Java programmer:");
Person person = javaProgrammers
          .stream()
          .max((p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()))
          .get()

System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getLastName(), person.getSalary())

上面的例子中我们已经看到collect方法是如何工作的.结合map方法,我们可以使用collect方法来将我们的结果集放到一个字符串,一个Set或一个TreeSet中:

System.out.println("将 PHP programmers 的 first name 拼接成字符串:");
String phpDevelopers = phpProgrammers
          .stream()
          .map(Person::getFirstName)
          .collect(joining(" ; ")); // 在进一步的操作中可以作为标记(token)

System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:");
Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers
          .stream()
          .map(Person::getFirstName)
          .collect(toSet());

System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 TreeSet:");
TreeSet<String> javaDevLastName = javaProgrammers
          .stream()
          .map(Person::getLastName)
          .collect(toCollection(TreeSet::new));

Streams还可以是并行的(parallel).示例如下:

System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:");
int totalSalary = javaProgrammers
          .parallelStream()
          .mapToInt(p -> p.getSalary())
          .sum();

我们可以使用summaryStatistics方法获得stream 中元素的各种汇总数据. 接下来,我们可以访问这些方法,比如getMax, getMin, getSum或getAverage:

//计算 count, min, max, sum, and average for numbers
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
IntSummaryStatistics stats = numbers
          .stream()
          .mapToInt((x) -> x)
          .summaryStatistics();

System.out.println("List中最大的数字 : " + stats.getMax());
System.out.println("List中最小的数字 : " + stats.getMin());
System.out.println("所有数字的总和   : " + stats.getSum());
System.out.println("所有数字的平均值 : " + stats.getAverage());

5 参考文章

http://zeroturnaround.com/rebellabs/java-8-revealed-lambdas-default-methods-and-bulk-data-operations/

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