Java8中的lambda表达式、::符号和Optional类

0. 函数式编程

函数式编程（Functional Programming）属于编程范式（Programming Paradigm）中的用语，此外还有命令式编程（Imperative Programing）等，有兴趣的同学可以自行了解，我们这里大概解释一下函数式编程，在函数式编程中，输入一旦确定了，输出都确定了，函数调用的结果只依赖于传入的输入变量和内部逻辑，不依赖于外部，这样的写出的函数没有副作用。举个例子：

public class Person{ private int a = 1; public int add(int b){ return a + b; } public int pow(int c){ return c * c; } public static void main(String[] args){ Person p = new Person(); p.add(1); p.pow(2); }}

上面代码中add(int b)这个方法就不符合函数式编程，这个函数调用后的结果不确定，它的结果不仅取决于b还取决于字段a。而pow(int c)这函数就是符合函数式编程的典范，只要调用它，输入的值c确定了返回值就肯定确定了。
在函数式编程中，函数也是一等公民，可以被当做参数传递，可以被赋值，被引用，可以把它当做一种数据类型来对待，如果你会使用javascript之类的语言就可以有更深的体会。如果要深入了解这种编程范式可以自行网上搜素资料了解。

1. lambda表达式

lambda表达式是jdk8中的新特性，上面讲函数式编程就是引入这个，oracle在jdk8中引入了lambda，从此Java中开始对函数式编程的部分支持。
Java中lambda表达式的语法结构：(params) -> expression。由三部分构成，第一部分是括号以及括号内部的形式参数，第二部分是"->"箭头符号，第三部分是expression方法体，方法体可以是代码块也可以是执行表达式。

//1. lambda表达式的完整形态：有输入参数，有返回值，有代码块。(int a, int b) -> { int c = a + b; return c;}//2. lambda表达式在某些情况也可以省略一部分 //2.1 当代码块不需要返回值的 时候可以省略return语句 (int a, int b) -> { int c = a + b; } //2.2 当代码块只有一句的时候可以省略大括号 //并且这种情况默认返回这一句代码的执行结果 (int a, int b) -> a + b; // 同1具有同样的作用 //2.3 形参的类型可以根据函数式接口的里面的方法声明自行推断 //可以省略形参类型 (a, b) -> a + b; // 同1，2.2具有同样的效果 //2.4 当只有一个参数的时候可以省略，形参的小括号 a -> a * a;

接下来展示一个从定义接口到使用lambda表达式的代码

/** * description: * * @author waxxd * @version 1.0 * @date 2019-10-15 **/public class Test1 { private int a = 1; private int b = 2; /** * 这个方法需要一个IAdd类型的参数 * @param add * @return **/ public int add1(IAdd add){ return add.add(a,b); } public static void main(String[] args) { Test1 test1 = new Test1(); // 使用lambda表达式 int c = test1.add1((a, b) -> a + b); System.out.println(c); // 使用匿名类 int d = test1.add1(new IAdd(){ @Override public int add(int a, int b){ return a + b; } }); System.out.println(d); }}/** * description: * 函数式接口，里面抽象方法只能有一个 * @author waxxd * @version 1.0 * @date 2019-10-15 **/@FunctionalInterfacepublic interface IAdd { int add(int a, int b);}

可以看见使用lambda表达式的方式相对于匿名类代码会精简优雅很多，下面给出一个经常使用的例子，创建线程：

public class Test(){ public static void main(String[] args) { Thread t1 = new Thread(new Runable(){ System.out.println("使用匿名类的方式创建线程"); }); Thread t2 = new Thread( () -> System.out.println("使用lambda方式创建线程")); t1.start(); t2.start(); } }

2. 双冒号::符号

这个符号第一次看见是在c++里面，在c++里面是一个类似标识作用域解析符号或者范围的符号，描述可能不准确，对c++有兴趣的同学可以自行查找。如果了解c++，这个操作符号就勉强类似类似在c++中函数指针，::在Java里面也可以叫做方法引用，就上面说的函数也是一等公民，这里就类似把方法作为参数传入。前面的例子我们使用lambda表达式都类似使用匿名类实现接口的方法，然而还有一种情况我们并不想要自己去实现接口的方法，只是想传进去一个已经有过实现了的方法，就可以使用::,它的语法规则如下：
类名::静态方法名 或者 类的实例::实例方法。

List<File> list = new ArrayList<>;list.forEach(File::getName); // 使用双冒号传递一个函数进来,list.forEach( file -> file.getName()); // 使用正常的lambda表达式

3. Optional类

Optional也是jdk8中的一个新的类的，它给予我们更加优雅的方式来处理Java语言中的NPE异常。可以从一定程度上代替if判断, 介绍相关接口:

• empty 创建一个空的Optional对象
• of 和ofNullable
  

of创建一个Optional对象, 如果传入的参数为空则跑出NPE异常.
ofNullable和上面一样, 但是当传入参数为空的时候会调用empty方法创建一个空Optional对象.

Optional<String> of = Optional.of("waxxd");// 传入空参数会抛出NullPointerException异常Optional<String> ofNull = Optional.of(null); // 以下两句都正常执行Optional<String> ofNullable = Optional.ofNullable("waxxd");// 参数为空的时候相当调用Optional.empty()Optional<String> ofNullableNull = Optional.ofNullable(null);

get/orElse/orElseGet/orElseThrow

// get 获取Option包裹的值如果值为null则抛出NoSuchElementException异常String aa = Optional.of("aa").get();// orElse 获取值如果值为空则返回orElse设置的默认值String aa1 = Optional.of("aa").orElse("bb");// orElseGet 获取值如果值为空则内部可以是一个实现Supplier接口的匿名内部类调用提供返回结果String aa2 = Optional.of("aa").orElseGet( () -> "aaa".toUpperCase());// orElseThrow获取值如果不存在则抛出后面的异常Optional.empty().orElseThrow(IllegalArgumentException::new);// 实际的应用, 也就是上文所说的如何优化if// 比如你有个接口, 用户传入参数Integer type, 用户也可以选择不传, 不传我们为它设置默认值1public void f(Integer type){ if(type = null) { type = 1; } Optional.ofNullable(type).orElse(1);}

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