Java之函数式接口、Lambda表达式、Stream流

IT那活儿 2024-07-01

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Java8版本开始支持函数式编程范式，这主要得益于三个核心概念的引入：

函数式接口
Lambda表达式
Stream流

一

函数式接口

函数式接口是一种特殊的接口，它只有一个抽象方法。使用@FunctionalInterface注解可以显式地声明一个接口为函数式接口。如果接口不符合函数式接口的定义（即，有多个抽象方法），编译器会报错。

函数式接口通常与Lambda表达式一起使用，作为Lambda表达式的目标类型。Java标准库提供了一些预定义的函数式接口，如Runnable、Callable、Predicate、Function等，同时也允许我们根据需要自定义函数式接口。

示例----自定义一个函数式接口用于打印日志：

@FunctionalInterface
interface LogPrinter {
    void printLog(String message);
}

public class FunctionalInterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LogPrinter printer = message ->System.out.println("Logging: " + message);
        printer.printLog("This is a log message");
    }
}

二

Lambda表达式

Lambda表达式是Java 8引入的一种简洁表示实例化函数式接口的方式。其基本语法是(参数列表) -> {方法体}。Lambda表达式使得代码更加紧凑，并且提高了可读性。

示例----使用Lambda表达式实现Comparator接口对列表进行排序：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Comparator;

public class LambdaExpressionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");
        //使用Lambda表达式实现Comparator接口对列表进行排序 
        names.sort(Comparator.comparing(String::length));
        //打印排序后的列表 
        names.forEach(System.out::println);
    }
}

三

Stream流

Stream API是Java 8中引入的，用于支持函数式风格的数据处理。它允许我们以声明式的方式处理数据集合（如列表、集合等），通过一系列中间操作（如过滤、映射、排序等）构建出数据处理流水线，并通过终端操作得到最终结果。

Stream API提供了丰富的内置方法，能够极大地简化数据处理的复杂度，使得代码更加简洁和易于理解。

示例----使用Stream API过滤出集合中的偶数并计算它们的总和：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class StreamDemo {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
        //使用Stream API过滤出偶数并计算它们的总和 
        int sumOfEvens = numbers.stream()
                .filter(n -> n % 2 == 0) //过滤出偶数 
                .mapToInt(Integer::intValue) //转换为原始类型流以提高效率 
                .sum(); //计算总和
        //打印结果 
        System.out.println("Sum of evens: " + sumOfEvens);

        //使用Stream API收集满足条件的元素到新的集合中 
        List<Integer> filteredNumbers = numbers.stream()
                .filter(n -> n > 5) //过滤出大于5的数 
                .collect(Collectors.toList()); //收集到新的List中
        //打印过滤后的集合 
        filteredNumbers.forEach(System.out::println);
    }
}