今日学习内容

  • 函数编程
  • Lambda表达式
  • 接口更新
  • 方法引用

1 函数编程

  • 函数式编程思想概述

    函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法:“强调做什么,而不是以什么形式去做”

    Lambda表达式就是函数式思想的体现

2 Lambda表达式

  • 用于简化匿名内部类
  • 也可以把Lambda表达式看成是接口的实现类对象

2.1 Lambda表达式的标准格式

  • 标准格式:

    ​ (形式参数) -> {代码块}

    • 形式参数:接口中抽象方法的参数列表,如果有多个参数,参数之间用逗号隔开;如果没有参数,留空即可
    • ->:由英文中画线和大于符号组成,固定写法。代表指向动作,表示参数传递
  • 代码块:是我们具体要做的事情,也就是以前我们写的方法体内容,实现了抽象方法之后的方法体
  • 组成Lambda表达式的三要素:

    • 形式参数,箭头,代码块
  • Lambda表达式的使用前提

    • 一个接口中有且只有一个抽象方法,这种接口称之为函数式接口,可以通过一个注解来验证:@FunctionalInterface
  • 接口中有且仅有一个抽象方法

2.2 Lambda表达式的省略模式

  • 省略的规则

    • 参数类型可以省略。但是有多个参数的情况下,不能只省略一个
    • 如果参数有且仅有一个,那么小括号可以省略
    • 如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号,和return关键字

2.3 Lambda表达式的注意事项

  • 使用Lambda必须要有接口,并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
  • 必须有上下文环境,才能推导出Lambda对应的接口

    • 根据局部变量的赋值得知Lambda对应的接口

      ​ Runnable r = () -> System.out.println("Lambda表达式");

    • 根据调用方法的参数得知Lambda对应的接口

      ​ new Thread(() -> System.out.println("Lambda表达式")).start();

2.4 Lambda表达式和匿名内部类的区别

  • 所需类型不同

    • 匿名内部类:可以是接口,也可以是抽象类,还可以是具体类
    • Lambda表达式:只能是接口
  • 使用限制不同

    • 如果接口中有且仅有一个抽象方法,可以使用Lambda表达式,也可以使用匿名内部类
    • 如果接口中多于一个抽象方法,只能使用匿名内部类,而不能使用Lambda表达式
  • 实现原理不同

    • 匿名内部类:编译之后,产生一个单独的.class字节码文件(外部类名$编号.class)
    • Lambda表达式:编译之后,没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成

3 接口组成更新

3.1接口组成更新概述

  • 常量

    public static final

  • 抽象方法

    public abstract

  • 默认方法(Java 8)
  • 静态方法(Java 8)
  • 私有方法(Java 9)

3.2 接口中默认方法

  • 格式

    public default 返回值类型 方法名(参数列表) { 方法体 }

  • 范例

    public default void show3() { 
    }
  • 注意事项

    • 默认方法不是抽象方法,所以不强制被重写。但是可以被重写,重写的时候去掉default关键字
    • public可以省略,default不能省略

3.3 接口中静态方法

  • 格式

    public static 返回值类型 方法名(参数列表) { 方法体 }

  • 范例

    public static void show() {
    }
  • 注意事项

    • 静态方法只能通过接口名调用,不能通过实现类名或者对象名调用
    • public可以省略,static不能省略

3.4 接口中私有方法

  • 私有方法产生原因

    Java 9中新增了带方法体的私有方法,这其实在Java 8中就埋下了伏笔:Java 8允许在接口中定义带方法体的默认方法和静态方法。这样可能就会引发一个问题:当两个默认方法或者静态方法中包含一段相同的代码实现时,程序必然考虑将这段实现代码抽取成一个共性方法,而这个共性方法是不需要让别人使用的,因此用私有给隐藏起来,这就是Java 9增加私有方法的必然性

  • 定义格式

    • 格式1

      private 返回值类型 方法名(参数列表) { 方法体 }

    • 范例1

      private void show() {  
      }
    • 格式2

      private static 返回值类型 方法名(参数列表) { 方法体 }

    • 范例2

      private static void method() {  
      }
  • 注意事项

    • 默认方法可以调用私有的静态方法和非静态方法
    • 静态方法只能调用私有的静态方法

3 方法引用

  • 用于简化Lambda表达式的,可以使用Lambda表达式的地方才可能可以使用方法引用
  • 如果不能使用Lambda表达式的地方肯定不能使用方法引用
  • 当Lambda表达式的实现中有现成的替代方法的时候,直接使用替代方案即可,要使用替代方案就必须满足方法引用的格式

3.1 方法引用符

  • 方法引用符

    :: 该符号为引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用

  • 推导与省略

    • 如果使用Lambda,那么根据“可推导就是可省略”的原则,无需指定参数类型,也无需指定的重载形式,它们都将被自动推导
    • 如果使用方法引用,也是同样可以根据上下文进行推导
    • 方法引用是Lambda的孪生兄弟

3.2 引用类方法

​ 引用类方法,其实就是引用类的静态方法

  • 格式

    类名::静态方法

  • 范例

    Integer::parseInt

    Integer类的方法:public static int parseInt(String s) 将此String转换为int类型数据

  • 练习描述

    • 定义一个接口(Converter),里面定义一个抽象方法 int convert(String s);
    • 定义一个测试类(ConverterDemo),在测试类中提供两个方法

      • 一个方法是:useConverter(Converter c)
      • 一个方法是主方法,在主方法中调用useConverter方法
  • 代码演示

    public interface Converter {
        int convert(String s);
    }
    
    public class ConverterDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            //Lambda写法
            useConverter(s -> Integer.parseInt(s));
    
            //引用类方法
            useConverter(Integer::parseInt);
    
        }
    
        private static void useConverter(Converter c) {
            int number = c.convert("666");
            System.out.println(number);
        }
    }
  • 使用说明

    Lambda表达式被类方法替代的时候,它的形式参数全部传递给静态方法作为参数

3.3 引用对象的实例方法

​ 引用对象的实例方法,其实就引用类中的成员方法

  • 格式

    对象::成员方法

  • 范例

    "HelloWorld"::toUpperCase

    String类中的方法:public String toUpperCase() 将此String所有字符转换为大写

  • 练习描述

    • 定义一个类(PrintString),里面定义一个方法

      public void printUpper(String s):把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出

    • 定义一个接口(Printer),里面定义一个抽象方法

      void printUpperCase(String s)

    • 定义一个测试类(PrinterDemo),在测试类中提供两个方法

      • 一个方法是:usePrinter(Printer p)
      • 一个方法是主方法,在主方法中调用usePrinter方法
  • 代码演示

    public class PrintString {
        //把字符串参数变成大写的数据,然后在控制台输出
        public void printUpper(String s) {
            String result = s.toUpperCase();
            System.out.println(result);
        }
    }
    
    public interface Printer {
        void printUpperCase(String s);
    }
    
    public class PrinterDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            //Lambda简化写法
            usePrinter(s -> System.out.println(s.toUpperCase()));
    
            //引用对象的实例方法
            PrintString ps = new PrintString();
            usePrinter(ps::printUpper);
    
        }
    
        private static void usePrinter(Printer p) {
            p.printUpperCase("HelloWorld");
        }
    }
    
  • 使用说明

    Lambda表达式被对象的实例方法替代的时候,它的形式参数全部传递给该方法作为参数

3.4 引用类的实例方法

​ 引用类的实例方法,其实就是引用类中的成员方法

  • 格式

    类名::成员方法

  • 范例

    String::substring

    public String substring(int beginIndex,int endIndex)

    从beginIndex开始到endIndex结束,截取字符串。返回一个子串,子串的长度为endIndex-beginIndex

  • 练习描述

    • 定义一个接口(MyString),里面定义一个抽象方法:

      String mySubString(String s,int x,int y);

    • 定义一个测试类(MyStringDemo),在测试类中提供两个方法

      • 一个方法是:useMyString(MyString my)
      • 一个方法是主方法,在主方法中调用useMyString方法
  • 代码演示

    public interface MyString {
        String mySubString(String s,int x,int y);
    }
    
    public class MyStringDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //Lambda简化写法
            useMyString((s,x,y) -> s.substring(x,y));
    
            //引用类的实例方法
            useMyString(String::substring);
    
        }
    
        private static void useMyString(MyString my) {
            String s = my.mySubString("HelloWorld", 2, 5);
            System.out.println(s);
        }
    }
  • 使用说明

    ​ Lambda表达式被类的实例方法替代的时候
    ​ 第一个参数作为调用者
    ​ 后面的参数全部传递给该方法作为参数

3.5 引用构造器

​ 引用构造器,其实就是引用构造方法

  • l格式

    类名::new

  • 范例

    Student::new

  • 练习描述

    • 定义一个类(Student),里面有两个成员变量(name,age)

      并提供无参构造方法和带参构造方法,以及成员变量对应的get和set方法

    • 定义一个接口(StudentBuilder),里面定义一个抽象方法

      Student build(String name,int age);

    • 定义一个测试类(StudentDemo),在测试类中提供两个方法

      • 一个方法是:useStudentBuilder(StudentBuilder s)
      • 一个方法是主方法,在主方法中调用useStudentBuilder方法
  • 代码演示

    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    
        public Student() {
        }
    
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }
    
    public interface StudentBuilder {
        Student build(String name,int age);
    }
    
    public class StudentDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            //Lambda简化写法
            useStudentBuilder((name,age) -> new Student(name,age));
    
            //引用构造器
            useStudentBuilder(Student::new);
    
        }
    
        private static void useStudentBuilder(StudentBuilder sb) {
            Student s = sb.build("林青霞", 30);
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
  • 使用说明

    Lambda表达式被构造器替代的时候,它的形式参数全部传递给构造器作为参数