Jdk8function詳解

一、Lambda表達式

在Java 8中，引入了lambda表達式，它是一個特殊的函數，可以沒有名稱，但有參數列表、函數主體和可能的返回類型。

在jdk8function中，lambda表達式主要用於創建函數式介面。函數式介面是只有一個抽象方法的介面，它是使用lambda表達式的途徑。

public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}

Function介面是函數式介面的示例，由於它只有一個抽象方法apply，因此它可以使用lambda表達式。

例子：將整數轉換為字元串並添加一個前綴

Function<Integer, String> prefixAdder = x -> "X" + x;
String result = prefixAdder.apply(10); // result = "X10"

二、方法引用

與lambda表達式一樣，方法引用也可以用於創建函數式介面。它提供了一種簡潔清晰的方式來引用已經存在的方法，而不是編寫lambda表達式來創建新的函數式介面。

方法引用有4種形式：

1. 靜態方法引用

Function<String, Integer> lengthExtractor = String::length; // 等同於 x -> x.length()

2. 對象方法引用

List<String> strings = Arrays.asList("a", "b", "c");
strings.forEach(System.out::println); // 等同於 x -> System.out.println(x)

3. 特定類的任意對象方法引用

Function<String, String> prefixAdder = "X"::concat; // 等同於 x -> "X".concat(x)

4. 構造方法引用

Supplier<List<String>> listSupplier = ArrayList::new; // 等同於 () -> new ArrayList<>

三、Optional

Java 8引入了Optional類，它是一種用於包裝值的容器。這個值可以是任何類型的設計目的。

Optional類有兩個目的：

• 它是一種機制來檢查值是否存在，以避免NullPointerException異常
• 它可以在值存在時提供一種便利方法

例如，假設有一個可能為null的字元串：

String s = null;
System.out.println(s.length()); // NullPointerException

使用Optional可以避免NullPointerException異常：

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(s);
optional.ifPresent(s -> System.out.println(s.length())); // 不會拋出異常

四、Stream

Stream是Java 8中新增的操作集合的API。它允許對集合進行聚合操作（如過濾、排序、分組等），並可以代替常規的循環方法。

Stream的優勢在於它們是惰性求值的。這意味著在一個Stream上的多個操作可以被連接起來，直到寫下一個終止操作才會被計算。由於Stream允許進行並行處理，所以它們在處理大量數據時性能更好。

例如，下面的代碼段演示了如何使用Stream進行簡單的數據過濾和轉換操作：

List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
List<String> result = integers.stream()
        .filter(x -> x > 3)
        .map(x -> "X" + x)
        .collect(Collectors.toList()); // result = ["X4", "X5"]

五、Map

Map是Java 8中提供的一種新的數據結構。它將每個鍵映射到一個值，並提供了方法來在Map中存儲、檢索和更新這些鍵值對。

在Map中，每個元素可以通過鍵來訪問。例如，下面的代碼段中創建了一個Map，將字元串映射到整數：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("a", 1);
map.put("b", 2);
map.put("c", 3);

System.out.println(map.get("a")); // 1

在Java 8中，Map介面被擴展以支持使用lambda表達式來迭代鍵值對。例如：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("a", 1);
map.put("b", 2);
map.put("c", 3);

map.forEach((k, v) -> System.out.println(k + " = " + v)); // a = 1, b = 2, c = 3

六、CompletableFuture

CompletableFuture是Java 8中引入的一種新的非同步編程模型。它允許使用Future、Promise和回調來管理非同步計算和操作。

CompletableFuture可以用於以下幾種方式：

• 使用一個簡單的介面來創建非同步計算
• 支持將多個非同步操作組合在一起（例如，連接兩個非同步操作）
• 非同步操作完成時，可指定一個回調函數
• 支持超時和異常處理

下面是一個使用CompletableFuture的例子：

CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        System.out.println("start");
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "result";
    })
    .thenApplyAsync(s -> {
        System.out.println("thenApplyAsync: " + s);
        return s.toUpperCase();
    })
    .thenAccept(s -> System.out.println("thenAccept: " + s));

七、Nashorn JavaScript引擎

Java 8引入了Nashorn JavaScript引擎，它是一個全新的JavaScript引擎，可以在Java應用程序中運行JavaScript代碼。

使用Nashorn可以使用JavaScript訪問Java庫和類，並可以使用Java類訪問JavaScript函數和變數。

下面是一個使用Nashorn引擎的例子：

ScriptEngineManager manager = new ScriptEngineManager();
ScriptEngine engine = manager.getEngineByName("JavaScript");

String scriptString = "1 + 2";
Object result = engine.eval(scriptString); // result = 3

八、總結

在本篇文章中，我們詳細介紹了jdk8function中的lambda表達式、方法引用、Optional、Stream、Map、CompletableFuture和Nashorn JavaScript引擎等功能。

這些功能可以使Java編程更加簡單、更加高效。它們可以在很大程度上簡化代碼，同時增加代碼的可讀性和維護性。