简介

jdk1.8中新增的核心特性有lambda表达式，函数式接口，流API，默认方法，新的Date，以及Time API

一.函数式接口

函数式接口是只有一个方法的接口，用作lambda表达式的类型。来看看jdk中的Runnable源码

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used
     * to create a thread, starting the thread causes the object's
     * <code>run</code> method to be called in that separately executing
     * thread.
     * <p>
     * The general contract of the method <code>run</code> is that it may
     * take any action whatsoever.
     *
     * @see     java.lang.Thread#run()
     */
    public abstract void run();
}

这里只有一个抽象方法run，实际上你不写public abstract也是可以的，在接口中定义的方法都是public abstract的。 同时也使用注解@FunctionalInterface告诉编译器这是一个函数式接口，当然你不这么写也可以，标识后明确了这个函数中 只有一个抽象方法，当你尝试在接口中编写多个方法的时候编译器将不允许这么干。

我们来编写一个函数式接口，输入一个年龄，判断这个人是否是成人。

public class FunctionInterfaceDemo {
    @FunctionalInterface
    interface Predicate<T> {
        boolean test(T t);
    }
    /**
     * 执行Predicate判断
     *
     * @param age       年龄
     * @param predicate Predicate函数式接口
     * @return          返回布尔类型结果
     */
    public static boolean doPredicate(int age, Predicate<Integer> predicate) {
        return predicate.test(age);
    }
     
    public static void main(String[] args) {
        boolean isAdult = doPredicate(20, x -> x >= 18);
        System.out.println(isAdult);
    }
}

从这个例子我们很轻松的完成 是否是成人 的动作，其次判断是否是成人，在此之前我们的做法一般是编写一个 判断是否是成人的方法，是无法将 判断 共用的。而在本例只，你要做的是将 行为 (判断是否是成人，或者是判断是否大于30岁) 传递进去，函数式接口告诉你结果是什么。接口中并没有定义行为，行为是通过参数传递进去的。

实际上诸如上述例子中的接口，伟大的jdk设计者为我们准备了java.util.function包

我们前面写的Predicate函数式接口也是JDK种的一个实现，他们大致分为以下几类：

1.消费型接口示例

public static void donation(Integer money, Consumer<Integer> consumer){
    consumer.accept(money);  
}
public static void main(String[] args) {
    donation(1000, money -> System.out.println("好心的麦乐迪为Blade捐赠了"+money+"元")) ;
}

2.供给型接口示例

public static List<Integer> supply(Integer num, Supplier<Integer> supplier){
       List<Integer> resultList = new ArrayList<Integer>()   ;
       for(int x=0;x<num;x++)  
           resultList.add(supplier.get());
       return resultList ;
}
public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list = supply(10,() -> (int)(Math.random()*100));
    list.forEach(System.out::println);
}

3.函数型接口示例

转换字符串为Integer

public static Integer convert(String str, Function<String, Integer> function) {
    return function.apply(str);
}
public static void main(String[] args) {
    Integer value = convert("28", x -> Integer.parseInt(x));
}

4.断言型接口示例

筛选出只有2个字的水果

public static List<String> filter(List<String> fruit, Predicate<String> predicate){
    List<String> f = new ArrayList<>();
    for (String s : fruit) {
        if(predicate.test(s)){
            f.add(s);
        }
    }
    return f;
}
public static void main(String[] args) {
    List<String> fruit = Arrays.asList("香蕉", "哈密瓜", "榴莲", "火龙果", "水蜜桃");
    List<String> newFruit = filter(fruit, (f) -> f.length() == 2);
    System.out.println(newFruit);
}

默认方法

在Java语言中，一个接口中定义的方法必须由实现类提供实现。但是当接口中加入新的API时， 实现类按照约定也要修改实现，而Java8的API对现有接口也添加了很多方法，比如List接口中添加了sort方法。 如果按照之前的做法，那么所有的实现类都要实现sort方法，JDK的编写者们一定非常抓狂。

幸运的是我们使用了Java8，这一问题将得到很好的解决，在Java8种引入新的机制，支持在接口中声明方法同时提供实现。 这令人激动不已，你有两种方式完成 1.在接口内声明静态方法 2.指定一个默认方法

我们来看看在JDK8中上述List接口添加方法的问题是如何解决的

default void sort(Comparator<? super E> c) {
    Object[] a = this.toArray();
    Arrays.sort(a, (Comparator) c);
    ListIterator<E> i = this.listIterator();
    for (Object e : a) {
        i.next();
        i.set((E) e);
    }
}

翻阅List接口的源码，其中加入一个默认方法default void sort(Comparator<? super E> c)。 在返回值之前加入default关键字，有了这个方法我们可以直接调用sort方法进行排序。

List<Integer> list = Arrays.asList(2, 7, 3, 1, 8, 6, 4);
list.sort(Comparator.naturalOrder());
System.out.println(list);

Comparator.naturalOrder()是一个自然排序的实现，这里可以自定义排序方案。你经常看到使用Java8操作集合的时候可以直接foreach的原因也是在Iterable接口中也新增了一个默认方法：forEach，该方法功能和 for 循环类似，但是允许 用户使用一个Lambda表达式作为循环体。

二.Lambda

下面给大家介绍的是Lambda表达式，该表达式允许我们把行为传到函数里。之前把行为传到函数里我们采用的是匿名内部类，该方法导致行为最重要的方法夹杂在中间，不够突出。

lambda表达式取代了匿名内部类，取消了模板，允许程序猿用函数式风格编写代码，使代码可读性更高，尽管刚开始你会看不懂，但是你应该尝试，毕竟这是新的东西，我已从中获益

1.基础语法

在lambda中我们遵循如下的表达式来编写：

expression = (variable) -> action

• variable: 这是一个变量,一个占位符。像x,y,z,可以是多个变量；只有当输入参数为1时，Lambda表达式左边的一对小括弧才可以省略。输入参数的数量大于或者等于2时，Lambda表达式左边的一对小括弧中的多个参数质检使用逗号（,）分割。
• action: 这里我称它为action, 这是我们实现的代码逻辑部分,它可以是一行代码也可以是一个代码片段。语句块中可以包含多条语句，并且可以包含循环、方法调用和if语句等。如果Lambda表达式的右边部分是一个语句块，那么该语句块必须被"{“和”}"包围。

可以看到Java中lambda表达式的格式：参数、箭头、以及动作实现，当一个动作实现无法用一行代码完成，可以编写 一段代码用{}包裹起来

lambda表达式可以包含多个参数,例如：

int sum = (x, y) -> x + y;

这时候我们应该思考这段代码不是之前的x和y数字相加，而是创建了一个函数，用来计算两个操作数的和。 后面用int类型进行接收，在lambda中为我们省略去了return。

2.应用

2.1.遍历list集合

List<Integer> list = new ArrayList<>();
		　　list.add(1);
		　　list.add(2);
		　　list.add(3);
		　　// 直接打印
		　　list.forEach(System.out::println);
		
		　　// 取值分别操作
		　　list.forEach(i -> {
			　　　　System.out.println(i * 3);
		　　});

2 . 利用函数式接口实现匿名内部类

实现一个多线程

new Thread( () -> System.out.println("In Java8!") ).start();

还可以

(params) -> expression
(params) -> statement
(params) -> { statements }

2.3, Predicate接口

Predicate是jdk8 中的新增接口, 共有5个方法,

//Returns a predicate which evaluates to true only if this predicate
//and the provided predicate both evaluate to true.
and(Predicate<? super T> p) 

//Returns a predicate which negates the result of this predicate.
negate() 

//Returns a predicate which evaluates to true if either
//this predicate or the provided predicate evaluates to true
or(Predicate<? super T> p) 

//Returns true if the input object matches some criteria
test(T t) 

//Returns a predicate that evaluates to true if both or neither
//of the component predicates evaluate to true
xor(Predicate<? super T> p)

该接口除了test方法是抽象方法, 其余都是default方法, 该接口可接受一个 lambda表达式, 其实就是实现了test接口的一个匿名类

@Test
public void test15() {
    List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");

    System.out.println("Languages which starts with J :");
    filter(languages, (str) -> ((String) str).startsWith("J"));

    System.out.println("Languages which ends with a ");
    filter(languages, (str) -> ((String) 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) -> ((String) str).length() > 4);

}

public static void filter(List<String> names, Predicate condition) {
    for (String name : names) {
        if (condition.test(name)) {
            System.out.println(name + " ");
        }
    }
}

2.4,Predicate接口中的 and, or, xor的使用

为逻辑判断

@Test
public void test16() {
  Predicate<String> startWithJ = (n) -> n.startsWith("J");
  Predicate<String> fourLength = (n) -> n.length() == 4;
  
  List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Scala", "C++", "Haskell", "Lisp");
  languages.stream().filter(startWithJ.and(fourLength))
              .forEach(System.out::println);
}

5, map, 允许将对象进行转换, 比如, 可以更改list中的每个元素的值

@Test
public void test14() {
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);

    // 可改变对象
    list.stream().map((i) -> i * 3).forEach(System.out::println);
System.out.println(list);

    // 不可改变原有对象
    list.forEach(i -> i = i * 3);
    list.forEach(System.out::println);
    System.out.println(list);
    ;
}
output:
3
6
9
-----------
[1, 2, 3]
1
2
3
[1, 2, 3]

只在本次调用中有效, 并不会改变原有的list

2.6 reduce, 用来将值进行合并, 又称折叠操作, Map和Reduce操作是函数式编程的核心操作

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

@Test
public void test17() {
    List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    list.add(2);
    list.add(3);

    Integer integer = list.stream().map((i) -> i = i * 3)
        .reduce((sum, count) -> sum += count).get();
    
    System.out.println(integer);
}

reduce的更多用法

@Test
public void test10() {
    // 字符串连接，concat = "ABCD"
    String concat = Stream.of("A", "B", "C", "D").reduce("", String::concat);
    // 求最小值，minValue = -3.0
    double minValue = Stream.of(-1.5, 1.0, -3.0, -2.0).reduce(Double.MAX_VALUE, Double::min);
    // 求和，sumValue = 10, 有起始值
    int sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(0, Integer::sum);
    // 求和，sumValue = 10, 无起始值
    sumValue = Stream.of(1, 2, 3, 4).reduce(Integer::sum).get();
    // 过滤，字符串连接，concat = "ace"
    concat = Stream.of("a", "B", "c", "D", "e", "F").
            filter(x -> x.compareTo("Z") > 0).
            reduce("", String::concat);
}

2.7, 通过过滤创建一个string, list

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。

@Test
public void test2() {
　　List<String> strList = Arrays.asList("abc", "eqwr", "bcd", "qb" , "ehdc", "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);
}

过滤后将获取一个新的列表

2.8, 对列表的每个元素使用 函数

@Test
public void test3() {
    List<String> strList = Arrays.asList("abc", "eqwr", "bcd", "qb" , "ehdc", "jk");
    String collect = strList.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));
    System.out.printf("filtered list : %s %n",  collect);
}

2.9, 使用distinct进行去重

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);

2.10, 计算最值和平均值

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();
System.out.println("Highest prime number in List : " + stats.getMax());
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());

2.11, 使用方法引用, 不对参数做任何修改

方法引用有3种形式

//把lambda表达式的参数直接当成instanceMethod|staticMethod的参数来调用。比如System.out::println等同于x->System.out.println(x)；Math::max等同于(x, y)->Math.max(x,y)。
objectName::instanceMethod
ClassName::staticMethod

// 把lambda表达式的第一个参数当成instanceMethod的目标对象，其他剩余参数当成该方法的参数。比如String::toLowerCase等同于x->x.toLowerCase()。
ClassName::instanceMethod

Person

package com.lambda.usebean;

/**
 * 实体类Person
 * @author MingChenchen
 *
 */
public class Person {
    private String name;      //姓名
    private String location;  //地址

    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getLocation() {
        return location;
    }
    public void setLocation(String location) {
        this.location = location;
    }

    @Override
    public String toString() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return "Person:" + name + "," + location;
    }
}

引用

//使用String默认的排序规则，比较的是Person的name字段
Comparator<Person> byName = Comparator.comparing(p -> p.getName());
//不用写传入参数,传入的用Person来声明
Comparator<Person> byName2 = Comparator.comparing(Person::getName);

2.12, optional 的两种使用方式

@Test
public void test8() {
    String str = "abc";
    Optional.ofNullable(str).ifPresent(System.out::println);
}

第二种

@Test
public void test9() {
   String str = "abc";
   // Java 8
   Optional.ofNullable(str).map(String::length).orElse(-1);
   // Pre-Java 8
   // return if (text != null) ? text.length() : -1;
}

关于lambda的注意:

1）lambda表达式仅能放入如下代码：预定义使用了 @Functional 注释的函数式接口，自带一个抽象函数的方法，或者SAM（Single Abstract Method 单个抽象方法）类型。这些称为lambda表达式的目标类型，可以用作返回类型，或lambda目标代码的参数。例如，若一个方法接收Runnable、Comparable或者 Callable 接口，都有单个抽象方法，可以传入lambda表达式。类似的，如果一个方法接受声明于 java.util.function 包内的接口，例如 Predicate、Function、Consumer 或 Supplier，那么可以向其传lambda表达式。

2）lambda表达式内可以使用方法引用，仅当该方法不修改lambda表达式提供的参数。本例中的lambda表达式可以换为方法引用，因为这仅是一个参数相同的简单方法调用。

list.forEach(n -> System.out.println(n));
list.forEach(System.out::println);  // 使用方法引用

然而，若对参数有任何修改，则不能使用方法引用，而需键入完整地lambda表达式，如下所示：

list.forEach((String s) -> System.out.println("*" + s + "*"));

事实上，可以省略这里的lambda参数的类型声明，编译器可以从列表的类属性推测出来

3）lambda内部可以使用静态、非静态和局部变量，这称为lambda内的变量捕获。

4）Lambda表达式在Java中又称为闭包或匿名函数，所以如果有同事把它叫闭包的时候，不用惊讶。

5）Lambda方法在编译器内部被翻译成私有方法，并派发 invokedynamic 字节码指令来进行调用。可以使用JDK中的 javap 工具来反编译class文件。使用 javap -p 或 javap -c -v 命令来看一看lambda表达式生成的字节码。大致应该长这样：

private static java.lang.Object lambda$0(java.lang.String);

6）lambda表达式有个限制，那就是只能引用 final 或 final 局部变量，这就是说不能在lambda内部修改定义在域外的变量。

List<Integer> primes = Arrays.asList(new Integer[]{2, 3,5,7});
int factor = 2;
primes.forEach(element -> { factor++; });

error: Compile time error : "local variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final"

另外，只是访问它而不作修改是可以的，如下所示：

List<Integer> primes = Arrays.asList(new Integer[]{2, 3,5,7});
int factor = 2;
primes.forEach(element -> { System.out.println(factor*element); });

lambda眼中的this

在lambda中，this不是指向lambda表达式产生的那个SAM对象，而是声明它的外部对象。

参考：
https://blog.csdn.net/qq_37293612/article/details/54881636
https://www.cnblogs.com/wenbronk/p/7300544.html
http://www.importnew.com/26080.html