提升Java程式碼質量 —— Lambda

前言

上個月（2018年2月）看過一份調研報告，對於Java版本而言，生產環境中用的最多的是JDk6和JDK7，雖然JDK8在自2014年3月釋出至今使用佔比仍然很小，想想月底JDK10都要出來了呀。JDk8引入了很多新的特性，比如介面預設值、方法取用、Lambda運算式、函式式介面、Optional、Stream等等，這些在其他語言中並不少見的玩意兒，現今在Java中卻還很少使用，很多時候我們會對新事物（其實已經不新鮮）抱著一種比較保守的態度：反正我司還沒用到，學了也無用武之地；讓別人先去踩踩坑、我來大樹底下好乘涼；又學新東西？我JDK7都沒學完，又TMD要學JDk8、9、10？累覺不愛啊，筆者也一直保持著這種心態，但是一顆好奇的心促使我小小的往前邁了那麼一小步……

好奇之心

平常擼程式碼的時候經常也會涉及一些多執行緒的東西，比如使用Future和Callable來搞一些事情，程式碼舉例如下：

對於這段程式碼在搞什麼事情這裡就不多說了，值得註意的是IDEA裡給“new Callable()”這段程式碼“特殊”照顧了一下（註意IDE的language level要設定成JDK8及以上的），想必是要告訴我一些隱晦的事情，本著一顆少男的好奇心我默默的瀏覽了下提示資訊，詳細如下圖：

內心的躁動讓我小小點選了“Replace with lambda”一下？程式碼迅速地做了切換：

What an AMAZING thing! 程式碼立馬簡潔了許多，整個Callable介面的實現只保留了關鍵的“()->”lambda demo””。這個不止在使用Callable的時候發生，常用的Runnable、Comparator中都會如此，JDK8到底對它們做了什麼改變？！ 我們不妨舉一個DEMO從最初的夙願來一步步撥開這一層層面紗~~

循序漸進

DEMO需求：對一個數字型的字串串列做排序，這個串列很簡單，具體如下：

List list = Arrays.asList("2", "3", "1", "4");

這個需求很簡單，實現起來不需要1分鐘：

Comparator comparator = new Comparator() {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        return Integer.valueOf(o1) - Integer.valueOf(o2);
    }
};
list.sort(comparator);

註意本文中所使用的JDK版本為8，所以你看到List的sort()方法的時候不要感到太意外，這是List介面中用預設方法實現的一個新方法：default void sort(Comparator c)。對於上面的實現我們還可以很傲嬌的改用一下匿名類的方式：

list.sort(new Comparator() {
    @Override
    public int compare(String o1, String o2) {
        return Integer.valueOf(o1) - Integer.valueOf(o2);
    }
});

如果是JDK7，那麼用一下Collections.sort()方法，然後差不多實現到這裡就結束了，然後JDK8才剛剛開始，我們可以透過進一步的把這個方法改為Lambda運算式的形式實現：

list.sort((String o1, String o2) -> Integer.valueOf(o1) - Integer.valueOf(o2));

好了，一下子就變成一行程式碼了，只不過看上去比原先的有那麼一丟丟的晦澀。正如上面所說的Callable也好、Runnable也好，和Comparator這種都屬於函式式介面，如果你開啟原始碼可以發現這三個介面都有一個相同的註解——@FuncationalInterface。如果你所使用的方法中包含有函式式介面，那麼你就可以使用Lambda運算式。函式式介面是一種有且只有一個抽象方法的介面，如果標註為@FunctionalInterface的介面沒有抽象方法（空介面也就是標記介面，或者介面中的方法都是預設方法）或者擁有超過一個抽象方法的話都會報錯。
類似於（ //會報錯：No target method found.）：

@FunctionalInterface  
public interface FunctionError{
}

或者這樣（//會報錯：Multiple non-overriding abstract methods  found in interface FunctionError）：

@FunctionalInterface
public interface FunctionError{
    public String method1(String o1, String o2);
    public String method2(Integer o1, Boolean o2);
}

都是無效的，可以將上面的其中一個方法改為預設方法：

@FunctionalInterface
public interface FunctionCorrect{
    public String method1(String o1, String o2);
    default public String method2(Integer o1, Boolean o2){
        return "why not rabbitmq or kafka?";
    };
}

這樣就沒有問題。

這裡我們先來小結一下——Lambda運算式一個有三個部分：

1. 引數串列。對於上面的Comparable介面而言其引數串列就是“public int compare(String o1, String o2)”中的“(String o1, String o2)”。對於Callable/Runnable來說，其call/run方法沒有引數，所以這裡可以表示為一個簡單的括號()。

2. 箭頭符號：->。

3. Lambda運算式主體。也就是“Integer.valueOf(o1) – Integer.valueOf(o2);”。對於本文中第一個示例而言，其Lambda主題即為：“”lambda demo.””。Lambda運算式主體的傳回值型別 = 函式式介面中方法的傳回值型別相同。
   可以看到Lambda的基本語法為：

(引數串列)-> 運算式 

或者：

(引數串列)-> {陳述句}

Java還可以推斷出Lambda運算式中的引數型別，上面的程式碼還可以進一步最佳化去掉引數型別的宣告：

list.sort((o1, o2) -> Integer.valueOf(o1) - Integer.valueOf(o2));

對於上面的程式碼中Integer本身就具有“可比性”（實現了Comparable）介面，上面的程式碼可以改寫成：

list.sort((o1, o2) -> Integer.valueOf(o1).compareTo(Integer.valueOf(o2)));

不過這樣的程式碼易讀性好像也不是很高，我們這裡做進一步的改進，這裡引入了一個新的概念——方法取用。方法取用讓你可以重覆使用現有的方法定義，並像Lambda一樣傳遞他們，在某些情況下，他們更加的易讀。上面的程式碼可以進一步的改寫成：

list.sort(Comparator.comparing(Integer::valueOf));

這樣的程式碼可以看出我們對於String串列的排序規則時其int型別的值，而不用再關註有點晦澀的Lambda陳述句。如果有一天寶寶不開心了，不按照其轉換的int值排序，而是按照其hashCode排序怎麼辦呢，很簡單：

list.sort(Comparator.comparing(String::hashCode));

如果寶寶又不開了，原本是升序排序的，現在要按降序排序的怎麼辦呢？改寫Lambda運算式，比如這樣：

list.sort((o1, o2) -> Integer.valueOf(o2).compareTo(Integer.valueOf(o1)));

不如這樣：

list.sort(Comparator.comparing(Integer::valueOf).reversed());
//or
list.sort(Comparator.comparing(String::hashCode).reversed());

是不是通俗易懂又方便？方法取用的基本思想是：如果一個Lambda代表的只是直接呼叫這個方法，那最好還是用名稱來呼叫它，而不是去描述如何呼叫它。事實上，方法取用就是讓你根據已有的方法實現來建立Lambda運算式，只不過顯示地指明方法的名稱，程式碼可讀性會高一點。當你需要使用方法取用時，將標的取用放在分隔符::前，而方法的名稱放在後面。例如：

(String s) -> System.out.println(s) 可以等效為 System.out:println

要不你try一下下麵的程式碼看看效果是不是一樣的？

public class FunctionDemo {
    @FunctionalInterface
    public interface FunctionQuote{
        public void print(String arg);
    }
    public static void process(FunctionQuote functionQuote){
        String str = "http://blog.csdn.net/u013256816";
        functionQuote.print(str);
    }
    public static void main(String[] args) {
        process((String s) -> System.out.println(s));
        process(System.out::println);
    }
}

總結

不好意思，lambda有點diao, 總結必須傲嬌的太監了。。^-^