在Java世界里面，面向对象还是主流思想，对于习惯了面向对象编程的开发者来说，抽象的概念并不陌生。面向对象编程是对数据进行抽象，而函数式编程是对行为进行抽象。现实世界中，数据和行为并存，程序也是如此，因此这两种编程方式我们都得学。

这种新的抽象方式还有其他好处。很多人不总是在编写性能优先的代码，对于这些人来说，函数式编程带来的好处尤为明显。程序员能编写出更容易阅读的代码——这种代码更多地表达了业务逻辑，而不是从机制上如何实现。易读的代码也易于维护、更可靠、更不容易出错。

在写回调函数和事件处理器时，程序员不必再纠缠于匿名内部类的冗繁和可读性，函数式编程让事件处理系统变得更加简单。能将函数方便地传递也让编写惰性代码变得容易，只有在真正需要的时候，才初始化变量的值。

面向对象编程是对数据进行抽象；函数式编程是对行为进行抽象。
核心思想: 使用不可变值和函数，函数对一个值进行处理，映射成另一个值。
对核心类库的改进主要包括集合类的API和新引入的流Stream。流使程序员可以站在更高的抽象层次上对集合进行操作。

Lambda标准格式

Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：

一些参数
一个箭头
一段代码

Lambda表达式的标准格式为：

(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }

格式说明：

小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
->是新引入的语法格式，代表指向动作。
大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
练习：使用Lambda标准格式（无参无返回）
题目

给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到和值：

public interface Calculator {
    int calc(int a, int b);
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用invokeCalc方法，完成120和130的相加计算：

public class Demo08InvokeCalc {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCalc方法来计算120+130的结果ß
    }
    private static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator) {
        int result = calculator.calc(a, b);
        System.out.println("结果是：" + result);
    }
}

解答

public static void main(String[] args) {
    invokeCalc(120, 130, (int a, int b) -> {
          return a + b;
    });
}

备注：小括号代表Calculator接口calc抽象方法的参数，大括号代表calc的方法体。

Lambda省略格式

可推导即可省略

Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。例如上例还可以使用Lambda的省略写法：

public static void main(String[] args) {
      invokeCalc(120, 130, (a, b) -> a + b);
}

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

小括号内参数的类型可以省略；
如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。

备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本章开头的多线程案例。

练习：使用Lambda省略格式

题目

仍然使用前文含有唯一makeFood抽象方法的厨子Cook接口，在下面的代码中，请使用Lambda的省略格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class Demo09InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【省略格式】调用invokeCook方法
    }
    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

解答

public static void main(String[] args) {
      invokeCook(() -> System.out.println("吃饭啦！"));
}

Lambda的使用前提

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。
无论是JDK内置的Runnable、Comparator接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
使用Lambda必须具有上下文推断。
也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。

备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。

函数式接口的使用

package com.itheima.demo01.FunctionalInterface;
/*
    函数式接口:有且只有一个抽象方法的接口,称之为函数式接口
    当然接口中可以包含其他的方法(默认,静态,私有)
    @FunctionalInterface注解
    作用:可以检测接口是否是一个函数式接口
        是:编译成功
        否:编译失败(接口中没有抽象方法抽象方法的个数多余1个)
 */
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    //定义一个抽象方法
    public abstract void method();
}

package com.itheima.demo01.FunctionalInterface;
/*
    @Override注解
    检查方法是否为重写的方法
        是:编译成功
        否:编译失败
 */
public class MyFunctionalInterfaceImpl implements MyFunctionalInterface{
    @Override
    public void method() {
    }
    /*@Override
    public void method2() {
    }*/
    /*@Override
    public void method3() {
    }*/
}

package com.itheima.demo01.FunctionalInterface;
/*
函数式接口的使用:一般可以作为方法的参数和返回值类型
*/
public class Demo {
    //定义一个方法,参数使用函数式接口MyFunctionalInterface
    public static void show(MyFunctionalInterface myInter){
        myInter.method();
    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象
        show(new MyFunctionalInterfaceImpl());
        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以我们可以传递接口的匿名内部类
        show(new MyFunctionalInterface() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("使用匿名内部类重写接口中的抽象方法");
            }
        });
        //调用show方法,方法的参数是一个函数式接口,所以我们可以Lambda表达式
        show(()->{
            System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法");
        });
        //简化Lambda表达式
        show(()-> System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法"));
    }
}

常用的函数式接口

Supplier接口

java.util.function.Supplier<T>接口仅包含一个无参的方法：T get()。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。
Supplier<T>接口被称之为生产型接口,指定接口的泛型是什么类型,那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据

import java.util.function.Supplier;
public class Demo01Supplier {
    //定义一个方法,方法的参数传递Supplier<T>接口,泛型执行String,get方法就会返回一个String
    public static String getString(Supplier<String> sup){
        return sup.get();
    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用getString方法,方法的参数Supplier是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        String s = getString(()->{
            //生产一个字符串,并返回
            return "胡歌";
        });
        System.out.println(s);
        //优化Lambda表达式
        String s2 = getString(()->"胡歌");
        System.out.println(s2);
    }
}

练习：求数组元素最大值使用Supplier接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用java.lang.Integer类。

public class Demo02Test {
   //定义一个方法,用于获取int类型数组中元素的最大值,方法的参数传递Supplier接口,泛型使用Integer
   public static int getMax(Supplier<Integer> sup){
       return sup.get();
   }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个int类型的数组,并赋值
        int[] arr = {100,0,-50,880,99,33,-30};
        //调用getMax方法,方法的参数Supplier是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        int maxValue = getMax(()->{
            //获取数组的最大值,并返回
            //定义一个变量,把数组中的第一个元素赋值给该变量,记录数组中元素的最大值
            int max = arr[0];
            //遍历数组,获取数组中的其他元素
            for (int i : arr) {
                //使用其他的元素和最大值比较
                if(i>max){
                    //如果i大于max,则替换max作为最大值
                    max = i;
                }
            }
            //返回最大值
            return max;
        });
        System.out.println("数组中元素的最大值是:"+maxValue);
    }
}

Consumer接口

java.util.function.Consumer<T>接口则正好与Supplier接口相反，
它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。
Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t)，意为消费一个指定泛型的数据。
Consumer接口是一个消费型接口,泛型执行什么类型,就可以使用accept方法消费什么类型的数据,至于具体怎么消费(使用),需要自定义(输出,计算….)

import java.util.function.Consumer;
public class Demo01Consumer {
    /*
        定义一个方法
        方法的参数传递一个字符串的姓名
        方法的参数传递Consumer接口,泛型使用String
        可以使用Consumer接口消费字符串的姓名
     */
    public static void method(String name, Consumer<String> con){
        con.accept(name);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用method方法,传递字符串姓名,方法的另一个参数是Consumer接口,是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        method("赵丽颖",(String name)->{
            //对传递的字符串进行消费
            //消费方式:直接输出字符串
            //System.out.println(name);
            //消费方式:把字符串进行反转输出
            String reName = new StringBuffer(name).reverse().toString();
            System.out.println(reName);
        });
    }
}

Consumer接口的默认方法andThen
作用:需要两个Consumer接口,可以把两个Consumer接口组合到一起,在对数据进行消费
例如:

Consumer<String> con1
    Consumer<String> con2
    String s = "hello";
    con1.accept(s);
    con2.accept(s);

连接两个Consumer接口再进行消费
con1.andThen(con2).accept(s);谁写前边谁先消费

public class Demo02AndThen {
    //定义一个方法,方法的参数传递一个字符串和两个Consumer接口,Consumer接口的泛型使用字符串
    public static void method(String s, Consumer<String> con1 ,Consumer<String> con2){
        //con1.accept(s);
        //con2.accept(s);
        //使用andThen方法,把两个Consumer接口连接到一起,在消费数据
        con1.andThen(con2).accept(s);//con1连接con2,先执行con1消费数据,在执行con2消费数据
    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用method方法,传递一个字符串,两个Lambda表达式
        method("Hello",
                (t)->{
                    //消费方式:把字符串转换为大写输出
                    System.out.println(t.toUpperCase());
                },
                (t)->{
                    //消费方式:把字符串转换为小写输出
                    System.out.println(t.toLowerCase());
                });
    }
}

练习:

字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“姓名：XX。性别：XX。”的格式将信息打印出来。
要求将打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例，
将打印性别的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例，

将两个Consumer接口按照顺序“拼接”到一起。 ```java public class Demo03Test { //定义一个方法,参数传递String类型的数组和两个Consumer接口,泛型使用String public static void printInfo(String[] arr, Consumer con1,Consumer con2){

 //遍历字符串数组
 for (String message : arr) {
     //使用andThen方法连接两个Consumer接口,消费字符串
     con1.andThen(con2).accept(message);
 }

}

public static void main(String[] args) {

 //定义一个字符串类型的数组
 String[] arr = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
 //调用printInfo方法,传递一个字符串数组,和两个Lambda表达式
 printInfo(arr,(message)->{
     //消费方式:对message进行切割,获取姓名,按照指定的格式输出
     String name = message.split(",")[0];
     System.out.print("姓名: "+name);
 },(message)->{
     //消费方式:对message进行切割,获取年龄,按照指定的格式输出
     String age = message.split(",")[1];
     System.out.println("。年龄: "+age+"。");
 });

}

<a name="RPz6d"></a>
## Predicate<T>接口
`java.util.function.Predicate<T>`接口<br />作用:对某种数据类型的数据进行判断,结果返回一个boolean值
Predicate接口中包含一个抽象方法：<br />boolean test(T t):用来对指定数据类型数据进行判断的方法<br />结果:<br />符合条件,返回true<br />不符合条件,返回false
```java
public class Demo01Predicate {
    /*
        定义一个方法
        参数传递一个String类型的字符串
        传递一个Predicate接口,泛型使用String
        使用Predicate中的方法test对字符串进行判断,并把判断的结果返回
     */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
        return  pre.test(s);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "abcdef";
        //调用checkString方法对字符串进行校验,参数传递字符串和Lambda表达式
        /*boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //对参数传递的字符串进行判断,判断字符串的长度是否大于5,并把判断的结果返回
            return str.length()>5;
        });*/
        //优化Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,str->str.length()>5);
        System.out.println(b);
    }
}

Predicate接口中有一个方法and,表示并且关系,也可以用于连接两个判断条件

default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> this.test(t) && other.test(t);
    }

方法内部的两个判断条件,也是使用&&运算符连接起来的

逻辑表达式:可以连接多个判断的条件
`&&`:与运算符,有false则false
`||`:或运算符,有true则true
`!`:非(取反)运算符,非真则假,非假则真
需求:判断一个字符串,有两个判断的条件
    1.判断字符串的长度是否大于5
    2.判断字符串中是否包含a
两个条件必须同时满足,我们就可以使用&&运算符连接两个条件

public class Demo02Predicate_and {
    /*
        定义一个方法,方法的参数,传递一个字符串
        传递两个Predicate接口
            一个用于判断字符串的长度是否大于5
            一个用于判断字符串中是否包含a
            两个条件必须同时满足
     */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){
        //return pre1.test(s) && pre2.test(s);
        return pre1.and(pre2).test(s);//等价于return pre1.test(s) && pre2.test(s);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "abcdef";
        //调用checkString方法,参数传递字符串和两个Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //判断字符串的长度是否大于5
            return str.length()>5;
        },(String str)->{
            //判断字符串中是否包含a
            return str.contains("a");
        });
        System.out.println(b);
    }
}

Predicate接口中有一个方法or,表示或者关系,也可以用于连接两个判断条件

default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

 需求:判断一个字符串,有两个判断的条件
    1.判断字符串的长度是否大于5
    2.判断字符串中是否包含a
满足一个条件即可,我们就可以使用||运算符连接两个条件

方法内部的两个判断条件,也是使用||运算符连接起来的

public class Demo03Predicate_or {
    /*
            定义一个方法,方法的参数,传递一个字符串
            传递两个Predicate接口
                一个用于判断字符串的长度是否大于5
                一个用于判断字符串中是否包含a
                满足一个条件即可
         */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
        //return pre1.test(s) || pre2.test(s);
        return  pre1.or(pre2).test(s);//等价于return pre1.test(s) || pre2.test(s);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "bc";
        //调用checkString方法,参数传递字符串和两个Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //判断字符串的长度是否大于5
            return str.length()>5;
        },(String str)->{
            //判断字符串中是否包含a
            return str.contains("a");
        });
        System.out.println(b);
    }
}

Predicate接口中有一个方法negate,也表示取反的意思

default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
}

需求:判断一个字符串长度是否大于5
    如果字符串的长度大于5,那返回false
    如果字符串的长度不大于5,那么返回true
所以我们可以使用取反符号!对判断的结果进行取反

public class Demo04Predicate_negate {
    /*
           定义一个方法,方法的参数,传递一个字符串
           使用Predicate接口判断字符串的长度是否大于5
    */
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
        //return !pre.test(s);
        return  pre.negate().test(s);//等效于return !pre.test(s);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String s = "abc";
        //调用checkString方法,参数传递字符串和Lambda表达式
        boolean b = checkString(s,(String str)->{
            //判断字符串的长度是否大于5,并返回结果
            return str.length()>5;
        });
        System.out.println(b);
    }
}

练习：集合信息筛选
数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，
String[] array = { “迪丽热巴,女”, “古力娜扎,女”, “马尔扎哈,男”, “赵丽颖,女” };
请通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中，
需要同时满足两个条件：
1. 必须为女生；
2. 姓名为4个字。
分析:
1.有两个判断条件,所以需要使用两个Predicate接口,对条件进行判断
2.必须同时满足两个条件,所以可以使用and方法连接两个判断条件

public class Demo05Test {
    /*
        定义一个方法
        方法的参数传递一个包含人员信息的数组
        传递两个Predicate接口,用于对数组中的信息进行过滤
        把满足条件的信息存到ArrayList集合中并返回
     */
    public static ArrayList<String> filter(String[] arr,Predicate<String> pre1,Predicate<String> pre2){
        //定义一个ArrayList集合,存储过滤之后的信息
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        //遍历数组,获取数组中的每一条信息
        for (String s : arr) {
            //使用Predicate接口中的方法test对获取到的字符串进行判断
            boolean b = pre1.and(pre2).test(s);
            //对得到的布尔值进行判断
            if(b){
                //条件成立,两个条件都满足,把信息存储到ArrayList集合中
                list.add(s);
            }
        }
        //把集合返回
        return list;
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个储存字符串的数组
        String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
        //调用filter方法,传递字符串数组和两个Lambda表达式
        ArrayList<String> list = filter(array,(String s)->{
            //获取字符串中的性别,判断是否为女
           return s.split(",")[1].equals("女");
        },(String s)->{
            //获取字符串中的姓名,判断长度是否为4个字符
           return s.split(",")[0].length()==4;
        });
        //遍历集合
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

Function接口

java.util.function.Function<T,R>接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，
前者称为前置条件，后者称为后置条件。
Function接口中最主要的抽象方法为：R apply(T t)，根据类型T的参数获取类型R的结果。
使用的场景例如：将String类型转换为Integer类型。

public class Demo01Function {
    /*
        定义一个方法
        方法的参数传递一个字符串类型的整数
        方法的参数传递一个Function接口,泛型使用<String,Integer>
        使用Function接口中的方法apply,把字符串类型的整数,转换为Integer类型的整数
     */
    public static void change(String s, Function<String,Integer> fun){
        //Integer in = fun.apply(s);
        int in = fun.apply(s);//自动拆箱 Integer->int
        System.out.println(in);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串类型的整数
        String s = "1234";
        //调用change方法,传递字符串类型的整数,和Lambda表达式
        change(s,(String str)->{
            //把字符串类型的整数,转换为Integer类型的整数返回
            return Integer.parseInt(str);
        });
        //优化Lambda
        change(s,str->Integer.parseInt(str));
    }
}

Function接口中的默认方法andThen:用来进行组合操作

需求:
    把String类型的"123",转换为Inteter类型,把转换后的结果加10
    把增加之后的Integer类型的数据,转换为String类型
分析:
    转换了两次
    第一次是把String类型转换为了Integer类型
        所以我们可以使用Function<String,Integer> fun1
            Integer i = fun1.apply("123")+10;
    第二次是把Integer类型转换为String类型
        所以我们可以使用Function<Integer,String> fun2
            String s = fun2.apply(i);
    我们可以使用andThen方法,把两次转换组合在一起使用
        String s = fun1.andThen(fun2).apply("123");
        fun1先调用apply方法,把字符串转换为Integer
        fun2再调用apply方法,把Integer转换为字符串

public class Demo02Function_andThen {
    /*
        定义一个方法
        参数串一个字符串类型的整数
        参数再传递两个Function接口
            一个泛型使用Function<String,Integer>
            一个泛型使用Function<Integer,String>
     */
    public static void change(String s, Function<String,Integer> fun1,Function<Integer,String> fun2){
        String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s);
        System.out.println(ss);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串类型的整数
        String s = "123";
        //调用change方法,传递字符串和两个Lambda表达式
        change(s,(String str)->{
            //把字符串转换为整数+10
            return Integer.parseInt(str)+10;
        },(Integer i)->{
            //把整数转换为字符串
            return i+"";
        });
        //优化Lambda表达式
        change(s,str->Integer.parseInt(str)+10,i->i+"");
    }
}

练习：自定义函数模型拼接

题目请使用Function进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为： String str = “赵丽颖,20”;

分析:

将字符串截取数字年龄部分，得到字符串； Function “赵丽颖,20”->”20”
将上一步的字符串转换成为int类型的数字； Function “20”->20
将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。 Function 20->120

public class Demo03Test {
    /*
        定义一个方法
        参数传递包含姓名和年龄的字符串
        参数再传递3个Function接口用于类型转换
     */
    public static int change(String s, Function<String,String> fun1,
                             Function<String,Integer> fun2,Function<Integer,Integer> fun3){
        //使用andThen方法把三个转换组合到一起
        return fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个字符串
        String str = "赵丽颖,20";
        //调用change方法,参数传递字符串和3个Lambda表达式
        int num = change(str,(String s)->{
            //"赵丽颖,20"->"20"
           return s.split(",")[1];
        },(String s)->{
            //"20"->20
            return Integer.parseInt(s);
        },(Integer i)->{
            //20->120
            return i+100;
        });
        System.out.println(num);
    }
}

编程知识

Java8新特性_函数编程(lambda表达式)