Java8 Lambda FP Functional Programing

Java8 - Lambda語法

林政儀 2017/12/04 13:34:42

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Java8 - Lambda語法

簡介	2014年所更新的java8版本，其新增的功能為java帶來新的設計模式與效能優化，Lambda的引入是為了FP(Function Program)必要的功能，也因此修改了一些java根生蒂固的觀念。本篇介紹Lambda語法與相關的操作。
作者	林政儀

1.使用Lambda之前先了解Java8對Interface的新定義。

(A) interface定義修改

在java8之前介面不允許實作method存在(如右圖的static&default method)，是因為這樣可以避免在C++上出現的多重繼承(鑽石繼承)的困境。

但如此一來想要加強介面時就會遭遇困難，因為介面一旦修改所有實作都必須實作它。這也是java8這次想要引入Lambda時遇到的困難，他們想要加強Collection相關介面，但要是毅然決然修改了Collection介面的話，從java1.2開始所有Collection實作全都都必須一併修改。

#28 允許static method存在
#37 允許default method存在

#75 調用interface的default method

乍看之下好像很美好，但這樣又回到老問題，如果說同時有兩個interface有相同的default method時怎麼辦?很簡單，因為有兩個實作編譯器不曉得該呼叫哪個實作，因此這時候就會要求妳實作該mehotd了。

如果說該加強功能本該是各實作需要各自處理的，那倒是沒話說，修改介面時各實作當然要去修改。但重點就在於今天這個強化是基於Collection本身有的method來強化，且所有介面的實作需要完成的動作都一樣時，若是要求所有介面都實作相同的邏輯，也未免太費工了。因此Java8想要引入FP(Function Program)的前提下，增強既有的介面勢在必行，也導致interface定義的修改避免不了。

例如大家一定常遇到一個case，就是for each Map的Key/Vaule，在java8之前需要如左下圖的操作才可以同時取得Key/Vaule。在使用 Lambda操作(右下圖所示)，是不是簡潔易懂呢?雖然我個人認為型態無法在第一時間判別，但如果命名與code的閱讀性佳的情況下，才比較不容易造成混淆。

(B) Functional Interface

在java世界裡有許多單一method的interface，他們通常會執行一項任務隨即結束，例如最常見的Thread與Runnable關係，如下圖。

這種使用匿名類的方式會有效率上的疑慮，就是該匿名類其實真的會是一個class，在每次調用時都會new一個instance出來，若這是一段頻繁被執行的code，那很有可能頻繁的觸發GC，導致jvm浪費效能。

Lambda的引入解決了這個問題，並增加了可讀性，因此 Lambda就是針對單一method的interface操作語法，而該interface就稱之為FunctionalInterface，並使用@FunctionalInterface標註之。@FunctionalInterface定義該interface只能&必定存在一個abstract mehotd。

2.Lambda語法說明

因為Lamdba所支援的操作為單一abstract mthod interface，意思是"我就是只處理這個method"，因此語法概念就是"省略不必要的字"，因此:

Class省略
method省略
變數型態省略

method參照

既然它所處理的是interface裡唯一一個method，那也就是可以把別人的mehotd也當作Lamdba語法丟來丟去，只要他們的回傳值型態與參數型態、數量皆相同就可以參照。它用兩個":"來表示取用instance的method

3.Java提供的FunctionalInterface(官方doc)

泛型參數

回傳值\參數	()	(T t)	(T t, U u)
void	java.lang.Runnable void run();	Consumer<T> void accept(T t);	BiConsumer<T,U> void accept(T t, U u);
Generics	Supplier<T> T get();	Function<T,R> R apply(T t);	BiFunction<T,U,R> R apply(T t, U u);
boolean	BooleanSupplier boolean getAsBoolean();	Predicate<T> boolean test(T t);	BiPredicate<T,U> boolean test(T t, U u);
double	DoubleSupplier double getAsDouble();	ToDoubleFunction<T> double applyAsDouble(T value);	ToDoubleBiFunction<T,U> double applyAsDouble(T t, U u);
int	IntSupplier int getAsInt();	ToIntFunction<T> int applyAsInt(T value);	ToIntBiFunction<T,U> int applyAsInt(T t, U u);
long	LongSupplier long getAsLong();	ToLongFunction<T> long applyAsLong(T value);	ToLongBiFunction<T,U> long applyAsLong(T t, U u);

基本參數型態*1

回傳值\參數	(double value)	(int t)	(long t)
void	DoubleConsumer void accept(double value);	IntConsumer void accept(int value);	LongConsumer void accept(long value);
Generics	DoubleFunction<R> R apply(double value);	IntFunction<R> R apply(int value);	LongFunction<R> R apply(long value);
boolean	DoublePredicate boolean test(double value);	IntPredicate boolean test(int value);	LongPredicate boolean test(long value);
double	DoubleUnaryOperator double applyAsDouble(double operand);	IntToDoubleFunction double applyAsDouble(int value);	LongToDoubleFunction double applyAsDouble(long value);
int	DoubleToIntFunction int applyAsInt(double value);	IntUnaryOperator int applyAsInt(int operand);	LongToIntFunction int applyAsInt(long value);
long	DoubleToLongFunction long applyAsLong(double value);	IntToLongFunction long applyAsLong(int value);	LongUnaryOperator long applyAsLong(long operand);

基本型態參數*2

回傳值\參數	(double left, double right)	(int left, int right)	(long left, long right)
double	DoubleBinaryOperator double applyAsDouble(double left, double right);
int		IntBinaryOperator int applyAsInt(int left, int right);
long			LongBinaryOperator long applyAsLong(long left, long right);

泛型參數+基本型態參數

回傳值\參數	(T t, int value)	(T t, double value)	(T t, long value)
void	ObjIntConsumer<T> void accept(T t, int value);	ObjDoubleConsumer<T> void accept(T t, double value);	ObjLongConsumer<T> void accept(T t, long value);