Lambda表示式

a function (or a subroutine) defined, and possibly called, without being bound to an identifier。
一段帶有輸入引數的可執行語句塊。
在Java 8之前，如果想將行為傳入函式，僅有的選擇就是匿名類，需要6行程式碼。而定義行為最重要的那行程式碼，卻混在中間不夠突出。lambda表示式取代了匿名類，取消了模板，允許用函式式風格編寫程式碼。這樣有時可讀性更好，表達更清晰。

Lambda表示式 vs 匿名類

• this：匿名類的 this 關鍵字指向匿名類，而lambda表示式的 this 關鍵字指向宣告它的外部物件。
• 編譯方式：Java編譯器將lambda表示式編譯成類的私有方法。使用了Java 7的 invokedynamic
  位元組碼指令來動態繫結這個方法。

例1、用lambda表示式實現Runnable

// Java 8之前：
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
    System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do");
    }
}).start();

//Java 8方式：
new Thread( () -> System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!") ).start();
 

Java 8 lambda表示式的語法。

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

() -> System.out.println("Hello Lambda Expressions");
(int x, int y) -> x + y 

例2、使用Java 8 lambda表示式 Collections.sort()

List<String> names = ...;
Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
  @Override
  public int compare(String o1, String o2) {
    return o1.compareTo(o2);
  }
});
//Java 8方式： lambda
Collections.sort( (o1, o2) -> o1.compareTo(o2));
 

例3、使用lambda表示式對列表進行迭代

如果你使過幾年Java，你就知道針對集合類，最常見的操作就是進行迭代，並將業務邏輯應用於各個元素，例如處理訂單、交易和事件的列表。

// Java 8之前：
List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
for (String feature : features) {
    System.out.println(feature);
} 

// Java 8之後：
List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
features.forEach(n -> System.out.println(n));

// 使用Java 8的方法引用更方便，方法引用由::雙冒號操作符標示，
// 看起來像C++的作用域解析運算子
features.forEach(System.out::println);

例4、使用lambda表示式和函式式介面Predicate

Java 8也添加了一個包，叫做 java.util.function。它包含了很多類，用來支援Java的函數語言程式設計。其中一個便是Predicate。Predicate介面非常適用於做過濾。

public static void filter(List<String> names, Predicate condition) {
    for(String  name: names)  {
        if(condition.test(name)) {
            System.out.println(name + " ");
        }
    }
}
// 更好的辦法
public static void filter(List names, Predicate condition) {
    names.stream().filter((name) -> (condition.test(name))).forEach((name) -> {
        System.out.println(name + " ");
    });
}

例5、如何在lambda表示式中加入Predicate

java.util.function.Predicate 允許將兩個或更多的 Predicate 合成一個。它提供類似於邏輯操作符AND和OR的方法，名字叫做 and()、or()，用於將傳入 filter() 方法的條件合併起來。例如，要得到所有以J開始，長度為四個字母的語言，可以定義兩個獨立的 Predicate 示例分別表示每一個條件，然後用 Predicate.and() 方法將它們合併起來

// 甚至可以用and()、or()邏輯函式來合併Predicate，
// 例如要找到所有以J開始，長度為四個字母的名字，你可以合併兩個Predicate並傳入
Predicate<String> startsWithJ = (n) -> n.startsWith("J");
Predicate<String> fourLetterLong = (n) -> n.length() == 4;
names.stream()
    .filter(startsWithJ.and(fourLetterLong))
    .forEach((n) -> System.out.print("nName, which starts with 'J' and four letter long is : " + n)); 

類似地，也可以使用 or() 方法。

例6、Java 8中使用lambda表示式的Map

本例介紹最廣為人知的函數語言程式設計概念map。它允許你將物件進行轉換。例如在本例中，我們將 costBeforeTax 列表的每個元素轉換成為稅後的值。

// 不使用lambda表示式為每個訂單加上12%的稅
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
for (Integer cost : costBeforeTax) {
    double price = cost + .12*cost;
    System.out.println(price);
}

// 使用lambda表示式
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).forEach(System.out::println);

對列表的每個元素使用某個函式，如map()

// 將字串換成大寫並用逗號連結起來
List<String> G7 = Arrays.asList("USA", "Japan", "France", "Germany", "Italy", "U.K.","Canada");
String G7Countries = G7.stream().map(x -> x.toUpperCase()).collect(Collectors.joining(", "));
System.out.println(G7Countries); 

例7、Java 8中使用lambda表示式的Reduce示例

在上個例子中，可以看到map將集合類（例如列表）元素進行轉換的。還有一個 reduce() 函式可以將所有值合併成一個。Map和Reduce操作是函數語言程式設計的核心操作，因為其功能，reduce 又被稱為摺疊操作。另外，reduce 並不是一個新的操作，你有可能已經在使用它。SQL中類似 sum()、avg() 或者 count() 的聚集函式，實際上就是 reduce 操作，因為它們接收多個值並返回一個值。流API定義的 reduceh() 函式可以接受lambda表示式，並對所有值進行合併。IntStream這樣的類有類似 average()、count()、sum() 的內建方法來做 reduce 操作，也有mapToLong()、mapToDouble() 方法來做轉換。這並不會限制你，你可以用內建方法，也可以自己定義。在這個Java 8的Map Reduce示例裡，我們首先對所有價格應用 12% 的VAT，然後用 reduce() 方法計算總和。

// 為每個訂單加上12%的稅
// 老方法：
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
double total = 0;
for (Integer cost : costBeforeTax) {
    double price = cost + .12*cost;
    total = total + price;
}
System.out.println("Total : " + total);

// 新方法：
List costBeforeTax = Arrays.asList(100, 200, 300, 400, 500);
double bill = costBeforeTax.stream().map((cost) -> cost + .12*cost).reduce((sum, cost) -> sum + cost).get();
System.out.println("Total : " + bill); 

例8、通過過濾建立一個String列表

過濾是Java開發者在大規模集合上的一個常用操作，而現在使用lambda表示式和流API過濾大規模資料集合是驚人的簡單。流提供了一個 filter() 方法，接受一個 Predicate 物件，即可以傳入一個lambda表示式作為過濾邏輯。下面的例子是用lambda表示式過濾Java集合，將幫助理解。

// 建立一個字串列表，每個字串長度大於2
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);

使用filter()方法則是獲得一個新的列表，且其每個元素符合過濾原則。

例9、 distinct() 方法來對集合進行去重

// 用所有不同的數字建立一個正方形列表
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); 

例10、計算集合元素的最大值、最小值、總和以及平均值

IntStream、LongStream 和 DoubleStream 等流的類中，有個非常有用的方法叫做 summaryStatistics() 。可以返回 IntSummaryStatistics、LongSummaryStatistics 或者 DoubleSummaryStatistics，描述流中元素的各種摘要資料。在本例中，我們用這個方法來計算列表的最大值和最小值。它也有 getSum() 和 getAverage() 方法來獲得列表的所有元素的總和及平均值。

//獲取數字的個數、最小值、最大值、總和以及平均值
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());

Java 8 Lambda表示式要點

1. lambda表示式僅能放入如下程式碼：預定義使用了 @Functional
   註釋的函式式介面，自帶一個抽象函式的方法，或者SAM（Single Abstract Method interfaces 單個抽象方法）型別。
   例如，若一個方法接收Runnable、Comparable或者 Callable 介面，都有單個抽象方法，可以傳入lambda表示式。類似的，如果一個方法接受聲明於 java.util.function 包內的介面，例如 Predicate、Function、Consumer 或 Supplier，那麼可以向其傳lambda表示式。
2. lambda內部可以使用靜態、非靜態和區域性變數，這稱為lambda內的變數捕獲。
3. Lambda表示式在Java中又稱為閉包或匿名函式
4. Lambda方法在編譯器內部被翻譯成私有方法，並派發 invokedynamic 位元組碼指令來進行呼叫。可以使用JDK中的 javap 工具來反編譯class檔案。使用 javap -p 或 javap -c -v 命令來看一看lambda表示式生成的位元組碼。大致應該長這樣：

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

lambda表示式其實是快速建立SAM介面的語法糖，原先的SAM介面都可以訪問介面外部變數，lambda表示式肯定也是可以。
不過lambda表示式訪問外部變數有一個非常重要的限制：變數不可變（只是引用不可變，而不是真正的不可變）。
以前java的匿名內部類在訪問外部變數的時候，外部變數必須用final修飾。在java8對這個限制做了優化（前面說的小小優化），可以不用顯示使用final修飾，但是編譯器隱式當成final來處理。
不能在lambda內部修改定義在域外的變數。只是訪問它而不作修改是可以的

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

以上就是Java 8的lambda表示式的全部10個例子。此次修改將成為Java史上最大的一次，將深遠影響未來Java開發者使用集合框架的方式。我想規模最相似的一次修改就是Java 5的釋出了，它帶來了很多優點，提升了程式碼質量，例如：泛型、列舉、自動裝箱（Autoboxing）、靜態匯入、併發API和變數引數。

lambda表示式的各種簡化版

1. 引數型別省略–絕大多數情況，編譯器都可以從上下文環境中推斷出lambda表示式的引數型別。
2. 當lambda表示式的引數個數只有一個，可以省略小括號。
3. 當lambda表示式只包含一條語句時，可以省略大括號、return和語句結尾的分號。
4. 使用Method Reference
   lambda表示式可以使用方法引用，僅當該方法不修改lambda表示式提供的引數。

List<String> lowercaseNames = names.stream().map(String::toLowerCase).collect(Collectors.toList());