JavaSE 反射、枚举及Lambda的使用

1 反射
- 1.1 定义
- 1.2 用途
- 1.3 反射基本信息
- 1.4 反射相关的类
- - 1.4.1 Class类(反射机制的起源 )
  - - 1.4.1.1 Class类中的相关方法
  - 1.4.2 反射示例
  - - 1.4.2.1 获得Class对象的三种方式
    - 1.4.2.2 反射的使用
- 1.5 优缺点
2 枚举
- 2.1 背景及定义
- 2.2 使用
- 2.3 优缺点
- 2.4 枚举和反射
- 2.5 总结
- 2.6 练习题
- - 2.6.1 写一个单例模式
  - 2.6.2 用静态内部类实现一个单例模式
  - 2.6.3 用枚举实现一个单例模式
3 Lambda表达式
- 3.1 背景及语法定义
- 3.2 函数式接口
- 3.3 Lambda表达式的基本使用
- - 3.3.1 语法精简
- 3.4 变量捕获
- - 3.4.1 匿名内部类
  - 3.4.2 匿名内部类的变量捕获
  - 3.4.3 Lambda的变量捕获
- 3.5 Lambda在集合当中的使用
- - 3.5.1 Collection接口
  - 3.5.2 List接口
  - 3.5.3 Map接口
- 3.6 总结

1 反射

1.1 定义

Java的反射（reflection）机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的 所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射（reflection）机制。

1.2 用途

在日常的第三方应用开发过程中，经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放，这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法。
反射最重要的用途就是开发各种通用框架，比如在spring中，我们将所有的类Bean交给spring容器管理，无论是XML配置Bean还是注解配置，当我们从容器中获取Bean来依赖注入时，容器会读取配置，而配置中给的就是类的信息，spring根据这些信息，需要创建那些Bean，spring就动态的创建这些类。

1.3 反射基本信息

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型：运行时类型(RTTI)和编译时类型，例如Person p = new Student()；这句代码中p在编译时类型为Person，运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实性。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

1.4 反射相关的类

提问： 反射当中有几个重要的类型？分别是什么？
答：4个，分别为：

类名	用途
Class类	代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类	代表类的成员变量/类的属性
Method类	代表类的方法
Constructor类	代表类的构造方法

1.4.1 Class类(反射机制的起源 )

.class文件(字节码文件)所对应的对象就是Class对象，这个Class对象就会保存当前类型的信息。

Class类代表类的实体，在运行的Java应用程序中表示类和接口。
Java文件被编译后，生成了.class文件，JVM此时就要去解读.class文件 ,被编译后的Java文件.class也被JVM解析为一个对象，这个对象就是 java.lang.Class .这样当程序在运行时，每个java文件就最终变成了Class类对象的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例，就可以去获得甚至去添加改变这个类的属性和动作，使得这个类成为一个动态的类。

反射的根本就是从Class对象出发的。
Class对象只有一个。

1.4.1.1 Class类中的相关方法

常用获得类相关的方法

方法	用途
getClassLoader()	获得类的加载器
getDeclaredClasses()	返回一个数组，数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)
forName(String className)	根据类名返回类的对象
newInstance()	创建类的实例
getName()	获得类的完整路径名字

常用获得类中属性相关的方法(以下方法返回值为Field相关)

方法	用途
getField(String name)	获得某个公有的属性对象
getFields()	获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name)	获得某个属性对象
getDeclaredFields()	获得所有属性对象

获得类中注解相关的方法

方法	用途
getAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations()	返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass)	返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations()	返回该类所有的注解对象

获得类中构造器相关的方法（以下方法返回值为Constructor相关）

方法	用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors()	获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes)	获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors()	获得该类所有构造方法

获得类中方法相关的方法（以下方法返回值为Method相关）

方法	用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个公有的方法
getMethods()	获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes)	获得该类某个方法
getDeclaredMethods()	获得该类所有方法

1.4.2 反射示例

1.4.2.1 获得Class对象的三种方式

在反射之前，我们需要做的第一步就是先拿到当前需要反射的类的Class对象，然后通过Class对象的核心方法，达到反射的目的，即：在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性，既然能拿到那么，我们就可以修改部分类型信息。
获得Class对象的三种方式：

使用 Class.forName(“类的全路径名”); 静态方法。
前提：已明确类的全路径名。
使用 .class 方法。
说明：仅适合在编译前就已经明确要操作的 Class
使用类对象的 getClass() 方法

具体代码示例如下所示：

class Student{
    //私有属性name
    private String name = "bit";
    //公有属性age
    public int age = 18;

    //不带参数的构造方法
    public Student(){
        System.out.println("Student()");
    }

    private Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat(){
        System.out.println("i am eat");
    }
    public void sleep(){
        System.out.println("i am pig");
    }
    private void function(String str) {
        System.out.println(str);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

public class reflection {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        /*
        * 常用获取Class类的三种方法
        * */
        //1
        Class<?> c1 = Class.forName("Student");
        //2
        Class<?> c2 = Student.class;
        //3
        Student s = new Student();
        Class<?> c3 = s.getClass();

        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);

    }
}

1.4.2.2 反射的使用

接下来我们开始使用反射，我们依旧反射上面的Student类，把反射的逻辑写到另外的类当中进行理解。
注意： 所有和反射相关的包都在 import java.lang.reflect 包下面。
具体代码示例如下所示：

import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class ReflectClassDemo {
    /*
    * 反射的使用
    * */

    //1.通过反射创建对象
    public static void reflectNewInstance() {
        try {
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            //创建类的实例
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            System.out.println(student);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //2.通过反射获取构造方法
    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            /*//获取的是不带有参数的构造方法
            Constructor<?> constructor = cl.getConstructor();
            Student student = (Student) constructor.newInstance();
            System.out.println(student);*/
            //getConstructor获取的是公有的构造方法

            //getDeclaredConstructor获取的是所有的构造方法
            Constructor<?> constructor = cl.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
            //以后再反射私有的东西的时候，如果要进行修改，一定要设置：setAccessible(true)
            constructor.setAccessible(true);
            Student student = (Student) constructor.newInstance("feihan",18);
            System.out.println(student);

        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //3.反射私有属性
    public static void reflectPrivateField() {
        try {
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            Field field = cl.getDeclaredField("name");
            field.setAccessible(true);
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            System.out.println(student);
            field.set(student,"FEIHAN");
            System.out.println(student);
            System.out.println(field.get(student));
        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchFieldException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    //4.反射私有方法
    public static void reflectPrivateMethod() {
        try {
            Class<?> cl = Class.forName("Student");
            Method method = cl.getDeclaredMethod("function", String.class);
            //Method[] methods = cl.getDeclaredMethods();
            method.setAccessible(true);
            Student student = (Student) cl.newInstance();
            method.invoke(student,"我是参数");

        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        reflectNewInstance();
        reflectPrivateConstructor();
        reflectPrivateField();
        reflectPrivateMethod();
    }
}

1.5 优缺点

优点：

对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法。
增加程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力。
反射已经运用在了很多流行框架如：Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点：

使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
反射技术绕过了源代码的技术，因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂。

2 枚举

2.1 背景及定义

Java当中的枚举实际上是对象。
枚举是在JDK1.5以后引入的。主要用途是：将一组常量组织起来，在这之前表示一组常量通常使用定义常量的方式：

public class TestEnum {
    public static  final int a = 1;
    public static  final int b = 2;
    public static  final int c = 3;
}

但是常量举例有不好的地方，例如：可能碰巧有个数字1，但是他有可能误会为是RED，现在我们可以直接用枚举来进行组织，这样一来，就拥有了类型，枚举类型，而不是普通的整形1。

public enum TestEnum2 {
   RED,BLACK,GREEN;
}

优点： 将常量组织起来统一进行管理。
场景： 错误状态码，消息类型，颜色的划分，状态机等等…
本质： 是 java.lang.Enum 的子类，也就是说，自己写的枚举类，就算没有显示的继承 Enum ，但是其默认继承了这个类。

2.2 使用

switch语句
具体代码示例如下所示：

public enum TestEnum2 {
    RED,BLACK,GREEN,WHITE;
    public static void main(String[] args) {
        TestEnum2 testEnum = TestEnum2.BLACK;
        switch (testEnum) {
            case RED:
                System.out.println("red");
                break;
            case BLACK:
                System.out.println("black");
                break;
            case WHITE:
                System.out.println("WHITE");
                break;
            case GREEN:
                System.out.println("green");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

常用方法
Enum类的常用方法:

方法名称	描述
values()	以数组形式返回枚举类型的所有成员
ordinal()	获取枚举成员的索引位置
valueOf()	将普通字符串转换为枚举实例
compareTo()	比较两个枚举成员在定义时的顺序

具体代码示例如下所示：

public enum TestEnum2 {
    RED,BLACK,GREEN,WHITE;
    public static void main(String[] args) {
        //将当前的枚举对象封装为数组
        TestEnum2[] testEnum2s = TestEnum2.values();
        /*for (TestEnum2 testEnum2:testEnum2s) {
            System.out.println(testEnum2);
        }*/
        for (int i = 0; i < testEnum2s.length ; i++) {
            System.out.println(testEnum2s[i].ordinal());
        }
        //根据字符串解析出来一个枚举对象
        System.out.println(TestEnum2.valueOf("GREEN"));
        System.out.println(RED.compareTo(BLACK));
    }}

刚刚说过，在Java当中枚举实际上就是一个类。所以我们在定义枚举的时候，还可以这样定义和使用枚举。
重要： 枚举的构造方法默认是私有的

import com.sun.xml.internal.ws.policy.privateutil.PolicyUtils;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/*
* 在Java当中，我们自己写的枚举类，默认是继承于java.lang.Enum
*
* 我们自己写的枚举类，它的构造方法默认是私有的
* */
public enum TestEnum2 {
    //RED,BLACK,GREEN,WHITE;
    RED("red",1),BLACK("black",2),GREEN("green",3),WHITE("white",4);
    public String color;
    public int ordinal;
    //默认是私有的构造方法
    TestEnum2(String color,int ordinal){
        this.color = color;
        this.ordinal = ordinal;
    }
    public static void main(String[] args) {
    }

2.3 优缺点

优点：

枚举常量更简单安全。
枚举具有内置方法，代码更优雅。

缺点：

不可继承，无法扩展。

2.4 枚举和反射

提问： 枚举是否可以通过反射，拿到实例对象呢？
我们刚刚在反射里边看到了，任何一个类，哪怕其构造方法是私有的，我们也可以通过反射拿到他的实例对象，那么枚举的构造方法也是私有的，我们是否可以拿到呢？接下来，我们来实验一下，同样利用上述提供的枚举类来进行举例：

import com.sun.xml.internal.ws.policy.privateutil.PolicyUtils;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

/*
* 在Java当中，我们自己写的枚举类，默认是继承于java.lang.Enum
*
* 我们自己写的枚举类，它的构造方法默认是私有的
* 如果一个类的构造方法是私有的，那么在类外是否可以拿到这个类的对象？----我们会想到通过反射可以拿到，但是枚举很特殊，通过反射是不可以拿到枚举对象的。--所以用枚举实现单例模式是最棒的！
* */
public enum TestEnum2 {
    //RED,BLACK,GREEN,WHITE;
    RED("red",1),BLACK("black",2),GREEN("green",3),WHITE("white",4);
    public String color;
    public int ordinal;
    //默认是私有的构造方法
    TestEnum2(String color,int ordinal){
        this.color = color;
        this.ordinal = ordinal;
    }

    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> cl = Class.forName("TestEnum2");
            Constructor constructor = cl.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
            constructor.setAccessible(true);
            TestEnum2 yellow = (TestEnum2) constructor.newInstance("黄色",4);
            System.out.println(yellow);

        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateConstructor();
    }

输出结果：

java.lang.NoSuchMethodException: TestEnum.(java.lang.String, int)
at java.lang.Class.getConstructor0(Class.java:3082)
at java.lang.Class.getDeclaredConstructor(Class.java:2178)
at TestEnum.reflectPrivateConstructor(TestEnum.java:40)
at TestEnum.main(TestEnum.java:54)

看到没有哇！异常信息是： java.lang.NoSuchMethodException: TestEnum. < init>(java.lang.String,int) 。什么意思是：就是没有对应的构造方法，我的天呐！我们提供的枚举的构造方法就是两个参数分别是String 和 int 啊！！！！问题出现在哪里呢？
还记不记得我们说过的，我们所有的枚举类，都是默认继承于java.lang.Enum ,说到继承，继承了什么？继承了父类除构造函数外的所有东西，并且子类要帮助父类进行构造！而我们写的类，并没有帮助父类构造！那意思是，我们要在自己的枚举类里面，提供super吗？
不是的，枚举比较特殊，虽然我们写的是两个，但是默认他还添加了两个参数，哪两个参数呢？我们看一下Enum类的源码：

protected Enum(String name, int ordinal) {
this.name = name;
this.ordinal = ordinal;
}

也就是说，我们自己的构造函数有两个参数一个是String一个是int，同时他默认后边还会给两个参数，一个是String一个是int。也就是说，这里我们正确给的是4个参数：

import com.sun.xml.internal.ws.policy.privateutil.PolicyUtils;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
/*
* 在Java当中，我们自己写的枚举类，默认是继承于java.lang.Enum
*
* 我们自己写的枚举类，它的构造方法默认是私有的
* 如果一个类的构造方法是私有的，那么在类外是否可以拿到这个类的对象？----我们会想到通过反射可以拿到，但是枚举很特殊，通过反射是不可以拿到枚举对象的。--所以用枚举实现单例模式是最棒的！
* */
public enum TestEnum2 {
    //RED,BLACK,GREEN,WHITE;
    RED("red",1),BLACK("black",2),GREEN("green",3),WHITE("white",4);
    public String color;
    public int ordinal;
    //默认是私有的构造方法
    TestEnum2(String color,int ordinal){
        this.color = color;
        this.ordinal = ordinal;
    }

    public static void reflectPrivateConstructor() {
        try {
            Class<?> cl = Class.forName("TestEnum2");
            Constructor constructor = cl.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,String.class,int.class);
            constructor.setAccessible(true);
            TestEnum2 yellow = (TestEnum2) constructor.newInstance("黄色",4,"父类的参数1",110);
            System.out.println(yellow);

        } catch (ClassNotFoundException | NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        reflectPrivateConstructor();
    }

此时运行程序结果是：

java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects
at java.lang.reflect.Constructor.newInstance(Constructor.java:416)
at TestEnum.reflectPrivateConstructor(TestEnum.java:46)
at TestEnum.main(TestEnum.java:55)

没错，他还报错了，不过这次就是我们想要的结果！此时的异常信息显示，是我的一个方法这个方法是：newInstance() 报错了！没错，问题就是这里，我们来看一下这个方法的源码，为什么会抛出java.lang.IllegalArgumentException: 异常呢？
源码显示：
在这里插入图片描述
是的，枚举在这里被过滤了，你不能通过反射获取枚举类的实例！
这道题是2017年阿里巴巴曾经问到的一个问题，不看不知道，一看吓一跳！大家记住这个坑。原版问题是：为什么枚举实现单例模式是安全的？希望大家记住这个问题！

2.5 总结

枚举本身就是一个类，其构造方法默认为私有的，且都是默认继承于java.lang.Enum。
枚举可以避免反射和序列化问题。

2.6 练习题

2.6.1 写一个单例模式

public class Singleton {
   private volatile static Singleton uniqueInstance;
   private Singleton() {}
   public static Singleton getInstance() {
      if (uniqueInstance == null) {
        synchronized (Singleton.class){
          if(uniqueInstance == null){//进入区域后，再检查一次，如果仍是null,才创建实例
           uniqueInstance = new Singleton();
      }
    }
  }
      return uniqueInstance;
}
}

2.6.2 用静态内部类实现一个单例模式

class Singleton {
   /** 私有化构造器 */
   private Singleton() {
   }
   /** 对外提供公共的访问方法 */
   public static Singleton getInstance() {
      return UserSingletonHolder.INSTANCE;
   }
   /** 写一个静态内部类，里面实例化外部类 */
   private static class UserSingletonHolder {
      private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
   }
   }
   public class Main {
      public static void main(String[] args) {
         Singleton u1 = Singleton.getInstance();
         Singleton u2 = Singleton.getInstance();
         System.out.println("两个实例是否相同："+ (u1==u2));
}
}

2.6.3 用枚举实现一个单例模式

public enum TestEnum {
   INSTANCE;
public TestEnum getInstance(){
   return INSTANCE;
}
public static void main(String[] args) {
   TestEnum singleton1=TestEnum.INSTANCE;
   TestEnum singleton2=TestEnum.INSTANCE;
   System.out.println("两个实例是否相同："+(singleton1==singleton2));
}
}

3 Lambda表达式

3.1 背景及语法定义

背景： Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式允许你通过表达式来代替功能接口。 lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)。 Lambda 表达式（Lambda expression）可以看作是一个匿名函数，基于数学中的λ演算得名，也可称为闭包（Closure）。
Lambda表达式的语法：
基本语法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
Lambda表达式由三部分组成：

paramaters：类似方法中的形参列表，这里的参数是函数式接口里的参数。这里的参数类型可以明确的声明也可不声明而由JVM隐含的推断。另外当只有一个推断类型时可以省略掉圆括号。
->：可理解为“被用于”的意思。
方法体：可以是表达式也可以代码块，是函数式接口里方法的实现。代码块可返回一个值或者什么都不反回，这里的代码块块等同于方法的方法体。如果是表达式，也可以返回一个值或者什么都不返回。

// 1. 不需要参数,返回值为 2
() -> 2
// 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值
x -> 2 * x
// 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的和
(x, y) -> x + y
// 4. 接收2个int型整数,返回他们的乘积
(int x, int y) -> x * y
// 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)

3.2 函数式接口

要了解Lambda表达式,首先需要了解什么是函数式接口，函数式接口定义：一个接口有且只有一个抽象方法。
注意：

如果一个接口只有一个抽象方法，那么该接口就是一个函数式接口。
如果我们在某个接口上声明了 @FunctionalInterface 注解，那么编译器就会按照函数式接口的定义来要求该接口，这样如果有两个抽象方法，程序编译就会报错的。所以，从某种意义上来说，只要你保证你的接口中只有一个抽象方法，你可以不加这个注解。加上就会自动进行检测的。

定义方式：

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    //注意：只能有一个方法
    void test();
}

但是这种方式也是可以的：

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    void test();
    default void test2() {
       System.out.println("JDK1.8新特性，default默认方法可以有具体的实现");
    }
}

3.3 Lambda表达式的基本使用

首先，我们实现准备好几个接口；我们在上面提到过，Lambda表达式本质是一个匿名函数，函数的方法是：返回值方法名参数列表方法体。在，Lambda表达式中我们只需要关心：参数列表方法体。
具体使用见以下示例代码：

//函数式接口
/*@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    //注意：只能有一个方法
    void test();
    default void func() {
        System.out.println("JDK1.8新特性，default默认方法可以有具体的实现");
    }
}*/

//无返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    void test();
}
//无返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
    void test(int a);
}
//无返回值多个参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
    void test(int a,int b);
}
//有返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
    int test();
}
//有返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
    int test(int a);
}
//有返回值多参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
    int test(int a,int b);
}

public class Lambda {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
            //a = 100;
            System.out.println(a);
            return 10;
        };
        System.out.println(noParameterReturn.test());
    }
    public static void main1(String[] args) {
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
            System.out.println("无参数无返回值");
        };
        noParameterNoReturn.test();

        OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a)->{
            System.out.println("无参数一个返回值："+ a);
        };
        oneParameterNoReturn.test(10);

        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
            System.out.println("无返回值多个参数："+a+" "+b);
        };
        moreParameterNoReturn.test(20,30);

        NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
            System.out.println("有返回值无参数！");
            return 40;
        };

        //接收函数的返回值
        int ret = noParameterReturn.test();
        System.out.println(ret);
        OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{
            System.out.println("有返回值有参数！");
            return a;
        };
        ret = oneParameterReturn.test(50);
        System.out.println(ret);

        MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
            System.out.println("有返回值多个参数！");
            return a+b;
        };
        ret = moreParameterReturn.test(60,70);
        System.out.println(ret);
    }
}

3.3.1 语法精简

参数类型可以省略，如果需要省略，每个参数的类型都要省略。
参数的小括号里面只有一个参数，那么小括号可以省略。
如果方法体当中只有一句代码，那么大括号可以省略。
如果方法体中只有一条语句，其是return语句，那么大括号可以省略，且去掉return关键字。

具体代码示例如下所示：

public static void main(String[] args) {
   MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = ( a, b)->{
     System.out.println("无返回值多个参数，省略参数类型："+a+" "+b);
   };
   moreParameterNoReturn.test(20,30);
   
   OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a ->{
     System.out.println("无参数一个返回值,小括号可以胜率："+ a);
   };
   oneParameterNoReturn.test(10);
   NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->System.out.println("无参数无返回值，方法体中只有一行代码");
   noParameterNoReturn.test();

   //方法体中只有一条语句，且是return语句
   NoParameterReturn noParameterReturn = ()-> 40;
   int ret = noParameterReturn.test();
   System.out.println(ret);
}

3.4 变量捕获

Lambda 表达式中存在变量捕获，了解了变量捕获之后，我们才能更好的理解Lambda 表达式的作用域。Java当中的匿名类中，会存在变量捕获。

3.4.1 匿名内部类

匿名内部类就是没有名字的内部类。我们这里只是为了说明变量捕获，所以，匿名内部类只要会使用就好，那么下面我们来，简单的看看匿名内部类的使用就好了。
具体代码示例如下所示：

class Test {
   public void func(){
      System.out.println("func()");
   }
}

public class TestDemo {
   public static void main(String[] args) {
     new Test(){
        @Override
        public void func() {
           System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
         }
       };
    }
}

在上述代码当中的main函数当中，我们看到的就是一个匿名内部类的简单的使用。

3.4.2 匿名内部类的变量捕获

在下述代码当中的变量a就是，捕获的变量。这个变量要么是被final修饰，如果不是被final修饰的你要保证在使用之前，没有修改。
具体代码示例如下所示：

class Test {
    public void func(){
        System.out.println("func()");
    }
}
public class TestDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        new Test(){
            @Override
            public void func() {
                //a = 999;匿名内部类当中 变量是不可以改变的
                System.out.println("我是匿名内部类，且重写了func这个方法！");
                System.out.println("捕获到的变量：" + a +"这个变量是不能修改过的！");
            }
            }.func();
        };
    }

3.4.3 Lambda的变量捕获

在Lambda当中也可以进行变量的捕获，具体代码示例如下所示：

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
   void test();
}
public static void main(String[] args) {
   int a = 10;
   NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
       // a = 99; error
       System.out.println("捕获变量："+a);
  };
   noParameterNoReturn.test();
 }

3.5 Lambda在集合当中的使用

为了能够让Lambda和Java的集合类集更好的一起使用，集合当中，也新增了部分接口，以便与Lambda表达式对接。

对应的接口	新增的方法
Collection	removeIf()、 spliterator() 、stream() 、parallelStream() 、forEach()
List	replaceAll() 、sort()
Map	getOrDefault()、 forEach()、 replaceAll()、 putIfAbsent()、 remove() 、replace()、computeIfAbsent() 、computeIfPresent()、 compute() 、merge()

注意：Collection 的 forEach() 方法是从接口 java.lang.Iterable 拿过来的。

3.5.1 Collection接口

forEach() 方法演示：
该方法在接口 Iterable 当中，原型如下：

default void forEach(Consumer<? super T> action) {
   Objects.requireNonNull(action);
   for (T t : this) {
     action.accept(t);
   }
}

该方法表示：对容器中的每个元素执行action指定的动作。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");
        list.forEach(new Consumer<String>(){
            @Override
            public void accept(String str){
             //简单遍历集合中的元素。
                System.out.print(str+" ");
            }
        });
    }
}

我们可以修改为如下代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");
        
        //表示调用一个，不带有参数的方法，其执行花括号内的语句，为原来的函数体内容。
        /*list.forEach((String s )-> {
            System.out.println(s);
        });*/

        list.forEach(s ->
            System.out.println(s)
        );
    }
}

3.5.2 List接口

sort()方法的演示：
sort方法源码：

public void sort(Comparator<? super E> c) {
   final int expectedModCount = modCount;
   Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c);
   if (modCount != expectedModCount) {
      throw new ConcurrentModificationException();
   }
   modCount++;
}

该方法根据c指定的比较规则对容器元素进行排序。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");
        list.sort(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String str1, String str2){
                //注意这里比较长度
                return str1.length()-str2.length();
            }
        });
        System.out.println(list);
    }
}

修改为lambda表达式：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");
        //调用带有2个参数的方法，且返回长度的差值
        list.sort((str1,str2)-> str1.length()-str2.length());
        System.out.println(list);
    }
}

3.5.3 Map接口

HashMap 的 forEach()演示：
该方法原型如下：

default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {
   Objects.requireNonNull(action);
   for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {
      K k;
      V v;
      try {
         k = entry.getKey();
         v = entry.getValue();
         } catch(IllegalStateException ise) {
               // this usually means the entry is no longer in the map.
              throw new ConcurrentModificationException(ise);
           }
    action.accept(k, v);
}
}

作用是对Map中的每个映射执行action指定的操作。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(1, "hello");
        map.put(2, "bit");
        map.put(3, "hello");
        map.put(4, "lambda");
        map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>(){
            @Override
            public void accept(Integer k, String v){
                System.out.println(k + "=" + v);
            }
        });
    }

使用lambda表达式后的代码：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;

public class TestDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
        map.put(1, "hello");
        map.put(2, "bit");
        map.put(3, "hello");
        map.put(4, "lambda");
        map.forEach((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));
    }