从1998年 Java 发布以来，Java 版本从1.1到目前的 Java8，Java一直在升级，在增加新功能。这也就很好的解释了为什么 Java 在编程语言排行榜上一直占据前排位置。不断的创新才是保持优势的正确方式。Java8 在2014年被发布，提供了更多的编程工具和概念，让开发人员以更加简洁、易维护的方式去解决问题。Lambda 表达式作为 Java8 中一个重要的特性，是不可不学的一部分。
1. 为什么需要 Lambda 表达式 1.1 怎么解决点外卖的问题 都说人生有三大难题：早饭吃什么？午饭吃什么？晚饭吃什么？每当到了
首先，我们定义一下我们供我们点外卖的店铺：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 public class Store private String name; private double avePrice; private int aveDeliveryTime; private String type; public Store () } public Store (String name,double avePrice,int aveDeliveryTime,String type) this .name = name; this .avePrice = avePrice; this .aveDeliveryTime = aveDeliveryTime; this .type = type; } @Override public String toString () return String.format("店铺名称：%s 平均价格：%d 平均送餐时间：%d 店铺类型：%s" , this .name,this .avePrice,this .aveDeliveryTime,this .type); } }
接着，我们开始定外卖，现在到月底了，又没钱了，点外卖也不挑什么了，就找最便宜的，省钱是硬道理。找最便宜的外卖店应该怎么找呢，很自然的就是对店铺的价格进行排序。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 public static void main (String[] args) List<Store> stores = new ArrayList<Store>(); stores.add(new Store("店铺一" ,20 ,10 ,"快餐" )); stores.add(new Store("店铺二" ,30 ,20 ,"烧烤" )); stores.add(new Store("店铺三" ,10 ,20 ,"披萨" )); stores.add(new Store("店铺四" ,15 ,30 ,"炸鸡" )); stores.add(new Store("店铺五" ,45 ,20 ,"甜品" )); Collections.sort(stores, new Comparator<Store>() { public int compare (Store o1, Store o2) return Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice()); } }); }
可以看到这样的确解决了问题，但是当我们有新的需求的时候，比如说我想找出送餐时间最短的店铺，或者是我只想找出卖快餐的店铺时，这个代码就变得不适用了，我们需要更改代码来实现新的功能。这个还是简单的情况，真实开发中情况更加复杂，显然每次遇到新的需要就大改代码这样很不优雅，该怎么解决这个问题。熟悉设计模式的朋友很快就会想到，这很符合策略模式的情况，我们每次只是更改不同的选择店铺策略去选择店铺。
1.2 用策略模式来解决点外卖的问题 下面我们重新用策略模式来完成我们挑选外卖店铺的任务。我们将挑选店铺的策略抽象出来:
1 2 3 public interface Selector public List<Store> select (List<Store> stroes) }
然后实现这个选择:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 class PriceSelector implements Selector public List<Store> select (List<Store> stroes) Collections.sort(stroes, new Comparator<Store>() { public int compare (Store o1, Store o2) return Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice()); } }); return stroes; } } class TimeSelector implements Selector public List<Store> select (List<Store> stroes) Collections.sort(stroes, new Comparator<Store>() { public int compare (Store o1, Store o2) return o1.getAveDeliveryTime() - o2.getAveDeliveryTime(); } }); return stroes; } } class TypeSelector implements Selector public List<Store> select (List<Store> stroes) List<Store> result = new ArrayList<Store>(); for (Store store:stroes){ if ("快餐" .equals(store.getType())){ result.add(store); } } return result; } }
之后我们就可以同传递不同的选择方式来选择外卖店:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 public static List<Store> selectStore (List<Store> stores,Selector s) return s.select(stores); } public static void main (String[] args) List<Store> stores = new ArrayList<Store>(); stores.add(new Store("店铺一" ,20 ,10 ,"快餐" )); stores.add(new Store("店铺二" ,30 ,20 ,"烧烤" )); stores.add(new Store("店铺三" ,10 ,20 ,"披萨" )); stores.add(new Store("店铺四" ,15 ,30 ,"炸鸡" )); stores.add(new Store("店铺五" ,45 ,20 ,"甜品" )); Selector s = new TypeSelector(); stores = selectStore(stores,s); for (Store store : stores){ System.out.println(store.toString()); } }
这样一来看上去貌似是解决了我们的问题，当有新的选择方式的时候，我们只需要实现一个新的选择类，用户端基本上不用改变任何代码。但是仔细一考虑，当选择方式越来越多的时候，每次都需要重新实现新的类，而且仔细观察发现每个选择类中真正不同的只有 select() 方法中的代码而已。
1.3 Lambda 在点外卖为题中的应用 有什么办法可以让我们不用每次都写那么繁琐的代码呢，这个时候就需要 Lambda 表达式登场了。等了这么久，终于写到文章的主题了（我的文章就是这么又臭又长）。为什么 Lambda 表达式可以简化我们的代码呢，因为 Lambda 提出的是一个行为参数化 的概念，首先行为 就是我们上面讲到的 select() 方法中的代码，这是选择的具体行为，参数化 就是向方法中传递参数一样。行为参数化 就是定义了一种新的编程方式，让我们可以将代码像参数一样传递到方法中使用。
看一下我们使用 Lambda 表达式完成店铺选择的功能是怎么样的：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 public static void main (String[] args) List<Store> stores = new ArrayList<Store>(); stores.add(new Store("店铺一" ,20 ,10 ,"快餐" )); stores.add(new Store("店铺二" ,30 ,20 ,"烧烤" )); stores.add(new Store("店铺三" ,10 ,20 ,"披萨" )); stores.add(new Store("店铺四" ,15 ,30 ,"炸鸡" )); stores.add(new Store("店铺五" ,45 ,20 ,"甜品" )); stores.sort((Store o1,Store o2) -> Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice())); for (Store store : stores){ System.out.println(store.toString()); } }
stores.sort((Store o1,Store o2) -> Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice())); 就这么一行代码代替了我们之前那么多的代码，可以看到 Lambda 表达式可以使得我们的程序变得多么简洁吧。 (Store o1,Store o2) -> Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice()) 这行跟表达式一样的东西就这么传递给了 sort() 方法。这就是所谓的行为参数化。
2. 什么是 Lambda 表达式
Lambda 表达式可以理解为简洁地表示可传递的匿名函数的一种方式 ：他没有名称，但他有参数列表、函数主体、返回类型，还有一个可以抛出的异常列表。
Lambda 表达式由三个部分组成：参数列表、箭头、Lambda 主体。具体的形式表现为 (parameters) -> expression 或 (parameters) -> {statements;}。
可以看到我们之前的 (Store o1,Store o2) -> Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice()) 是 (parameters) -> expression 的形式，(Store o1,Store o2) 是参数列表 ，Double.compare(o1.getAvePrice(),o2.getAvePrice()) 是表达式。当 Lambda 主体中有多条语句的时候，就需要符合 (parameters) -> {statements;} 的形式了（注意{} ）。
3. 怎么使用 Lambda 表达式 在介绍 Lambda 表达式的使用之前，先提出一个概念：函数式接口。函数式接口定义：只定义一个抽象方法的接口。为什么需要这个概念呢，在 Java 中，”123” 是 String 类型； 12.3 是 Double 类型；true 是 boolean 类型…那 Lambda 这个实现行为参数化的新规范是什么类型呢，为了更符合我们的思维方式，Java8 给 Lambda 归为函数式接口类型。这样，我们能以我们更加理解的方式去学习 Lambda。
3.1 明确行为参数化 这其实就是一个去同存异的步骤，从上面的代码中我们可以发现，真正不同的地方就是选择店铺的策略上，所以我们需要做的就是将 select() 的行为参数化。
3.2 定义函数式接口来传递行为 知道我们需要参数化的行为之后，我们需要定义一个函数式接口，以便于我们之后传递 Lambda 表达式。
1 2 3 4 @FunctionalInterface public interface StoreSelect boolean select (Store store) }
我们将对店铺的判断逻辑抽取出来，将其进行行为参数化。@FunctionalInterface 这个注解并不是必须的，但是为了将函数式接口与其他普通的接口区分开来，最好加上这个注解。
3.3 执行行为 定义完函数式接口之后，我们需要定义一个方法来接受 Lambda 表达式的参数，不然我们应该从哪边传入 Lambda 参数呢。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 public static List<Store> selectStore (List<Store> stores,StoreSelect s) List<Store> result = new ArrayList<>(); for (Store store:stores){ if (s.select(store)){ result.add(store); } } return result; }
可以看到我们调用了 StoreSelect 接口中的 select() 方法，但是我们并没有哪边实现过这个接口，这就需要我们在下一步中传入 Lambda 表达式来实现这个接口。
3.4 使用 Lambda 传入 Lambda 表达式，有种类似于用匿名方式实现接口：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 public static void main (String[] args) List<Store> stores = new ArrayList<Store>(); stores.add(new Store("店铺一" ,20 ,10 ,"快餐" )); stores.add(new Store("店铺二" ,30 ,20 ,"烧烤" )); stores.add(new Store("店铺三" ,10 ,20 ,"披萨" )); stores.add(new Store("店铺四" ,15 ,30 ,"炸鸡" )); stores.add(new Store("店铺五" ,45 ,20 ,"甜品" )); stores = selectStore(stores,(Store store) -> store.getAvePrice() <= 20.0 ); for (Store store : stores){ System.out.println(store.toString()); } }
使用了一个 (Store store) -> store.getAvePrice() <= 20.0 Lambda 表达式，可以看到在传入 Lambda表达式的时候，并不能乱写，我们 Lambda 表达式中的参数列表必须与函数式接口的方法的参数列表一致，Lambda 主体中的返回结果必须与函数式接口中的方法的返回类型一致。Java 程序在编译的过程中会检查我们的代码是否满足这些要求，不然编译不会通过。方法引用 ，这是一种 Lambda 表达式的简略写法。具体可以参照这篇文章 ，我在这就不啰嗦了。
3.5 使用 Java8 为我们准备的函数式接口 如果每次都使用 Lambda 表达式，都需要完成上面的这些步骤，会觉得很麻烦，人都是有惰性的。所以 Java 已经为我们准备好了许多内置的函数式接口，当我们需要函数式接口的时候，只需要寻找一下有没有我们需要的，如果找不到再去自己定义。
Java内置函数式接口
4. 使用复合 Lambda 表达式 上面的过程中，我们每次使用 Lambda 表达式的时候传递进的只是一个逻辑，当需要的逻辑更加复杂，简单的一句话已经不能描述清楚的时候，应该怎么办，多定义几个函数式接口？并不需要，我们可以对 Lambda 表达式进行复合使用，就像 if 语句中出传入的条件一样，可以传入多个。
在介绍如何复合使用 Lambda 表达式之前，我们先来升华一下函数式接口 这个定义，之前的定义是函数式接口中只有一个抽象方法。Java 中引入一个叫默认方法 的机制，让我们可以在接口中实现方法。只需要在方法前加上 default 关键字就能为方法提供实现了。为什么要讲这个呢，因为默认方法为我们复合使用 Lambda 表达式提供了可能。
Java 中内置的函数式接口中的 Comparator、Function、 Predicate 都提供了允许进行表达式复合的方法，这些方法都是默认方法，已经为我们提供了实现。
Function<T,R> T -> R T -> boolean
4.1 比较器复合 我们可以通过使用静态方法 Comparator.comparing，根据提取用于比较的 Function 来返回一个 Comparator。Comparator.comparing((Store store) -> store.getAvePrice()) 这样就可以获得一个根据店铺平均价格进行排序的 Comparator。如果我们想逆序排序,Compator 函数式接口中定义了一个 reversed() 函数，这可以返回一个逆序排序的 Comparator，类似于:
1 Comparator.comparing((Store store) -> store.getAvePrice()).reversed();
当两家店铺的价格一样的时候，我们希望根据送餐时间进行排序又该怎么办呢，Comparator 很贴心的又准备了一个 thenComparing() 方法，用法如下：
1 2 3 Comparator.comparing((Store store) -> store.getAvePrice()) .reversed() .thenComparing((Store store) -> store.getAveDeliveryTime());
4.2 谓词复合 谓词接口 Predicate 提供了三个方法:and、or、negate，分别代表与、或、非。
首先，定义一个 Predicate 接口,选择出所有的快餐店：
1 Predicate<Store> typeStores = (Store store) -> "快餐" .equals(store.getType());
那要找出所有的非快餐店呢：
1 Predicate<Store> notTypeStores = typeStores.negate();
找出非快餐店中,价格低于20的呢：
1 2 Predicate<Store> priceAndTypeStores = typeStores.negate() .and((Store store) -> store.getAvePrice() < 20 );
找出非快餐店中，价格低于20或者送餐时间低于30的呢：
1 2 3 Predicate<Store> priceAndTypeStores1 = typeStores.negate() .and((Store store) -> store.getAvePrice() < 20 ) .or((Store store) -> store.getAveDeliveryTime() < 30 );
4.3 函数复合 函数复合和数学中的函数复合基本上概念是一致的，提供了 andThen 和 compose 两个方法:
1 2 Function<String,String> f1 = (String s) -> s.trim(); Function<String,String> f2 = (String s) -> s.substring(4 );
f1.andThen(f2) 表示 f2(f1(s))，f1.compose(f2) 表示 f1(f2(s))。
5. 小结 啰啰嗦嗦的讲 Lambda 的基本概念讲完了，最后只想表明一个观点：实践出真知。光看懂 Lambda 表达式的概念，不在实际中使用，这一切都是空谈，Lambda 的出现就是为了简化我们的代码，将它用到平时的代码中去才能说是真正掌握了知识。
博客地址：https://win-man.github.io/
