Lambda表达式是JDK8推出一个重要的新特性,虽然看着很高大上,其实Lambda表达式的本质只是一个”语法糖”,习惯了面向对象编程的思想,一开始看起来会有点不习惯这种语法形式,但如果你学过C#,你就会发现语法和C#中的“委托”很像。好了,下面潘老师带大家一起来学习下Lambda表达式具体使用(部分案例素材来自于网络整合)。
大家都知道,在Java中万物皆对象,Java 一直都致力维护其对象至上的特征,函数对 Java 而言虽然重要,但在 Java 的世界里,函数无法独立存在,只能依赖于对象来调用。在函数式编程语言中,函数是一等公民,它们可以独立存在,你可以将其赋值给一个变量,或将他们当做参数传给其他函数。JavaScript 就是函数式编程语言最典型的代表。
函数式语言提供了一种强大的功能——闭包,相比于传统的编程方法有很多优势,闭包是一个可调用的对象,它记录了一些信息,这些信息来自于创建它的作用域。因此Java 现在提供的最接近闭包的概念便是 Lambda 表达式,虽然闭包与 Lambda 表达式之间存在显著差别,但至少 Lambda 表达式是闭包很好的替代者。
我们使用Lambda表达式的目的就是取代大部分的匿名内部类,让我们能写出更简洁优雅的 Java 代码,尤其在集合的遍历和其他集合操作中,可以极大地优化代码结构。JDK 也提供了大量的内置函数式接口供我们使用,使得 Lambda 表达式的运用更加方便、高效。
Lambda表达式基础语法结构如下:
(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
其中 () 用来描述参数列表,{} 用来描述方法体,-> 为 lambda运算符 ,读作(goes to),parameters表示参数,expression表示表达式,statements表示代码块。
结构说明如下:
- 一个 Lambda 表达式可以有零个或多个参数
- 参数的类型既可以明确声明,也可以根据上下文来推断。例如:
(int a)
与(a)
效果相同 - 所有参数需包含在圆括号内,参数之间用逗号相隔。例如:
(a, b)
或(int a, int b)
或(String a, int b, float c)
- 空圆括号代表参数集为空。例如:
() -> 42
- 当只有一个参数,且其类型可推导时,圆括号
()
可省略。例如:a -> return a*a
- Lambda 表达式的主体可包含零条或多条语句
- 如果 Lambda 表达式的主体只有一条语句,花括号
{}
可省略。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致 - 如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句,则表达式必须包含在花括号{}中(形成代码块)。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致,若没有返回则为空
- 可选类型声明:不需要声明参数类型,编译器可以统一识别参数值。
- 可选的参数圆括号:一个参数无需定义圆括号,但多个参数需要定义圆括号。
- 可选的大括号:如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。
- 可选的返回关键字:如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指定明表达式返回了一个数值。
Lambda表达式使用依赖于接口,并对接口有要求。虽然使用 Lambda 表达式可以对某些接口进行简单的实现,但并不是所有的接口都可以使用 Lambda 表达式来实现。Lambda 规定接口中只能有一个需要被实现的方法(即只能有一个抽象方法),不是规定接口中只能有一个方法,这也称之为“函数式接口”,比如:java.lang.Runnable
就是一个函数式接口。
而想定义函数式接口需要使用@FunctionalInterface
注解,要求接口中的抽象方法只有一个,如果你尝试添加第二个抽象方法,将抛出编译时错误。这个注解往往会和 lambda 表达式一起出现。
在正式进入案例之前,先初步感受下简单Lambda表达式的含义:
// 1. 不需要参数,返回值为 5 () -> 5 // 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),并返回他们的差值 (x, y) -> x – y // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和 (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)
接下来,我们正式进入实操案例,我们先定义6个接口,后面我们都会基于这6个接口来演示案例:
/**多参数无返回*/ @FunctionalInterface public interface NoReturnMultiParam { void method(int a, int b); } /**无参无返回值*/ @FunctionalInterface public interface NoReturnNoParam { void method(); } /**一个参数无返回*/ @FunctionalInterface public interface NoReturnOneParam { void method(int a); } /**多个参数有返回值*/ @FunctionalInterface public interface ReturnMultiParam { int method(int a, int b); } /** 无参有返回*/ @FunctionalInterface public interface ReturnNoParam { int method(); } /**一个参数有返回值*/ @FunctionalInterface public interface ReturnOneParam { int method(int a); }
测试案例代码:
public class Test1 { public static void main(String[] args) { //无参无返回 NoReturnNoParam noReturnNoParam = () -> { System.out.println("NoReturnNoParam"); }; noReturnNoParam.method(); //一个参数无返回 NoReturnOneParam noReturnOneParam = (int a) -> { System.out.println("NoReturnOneParam param:" + a); }; noReturnOneParam.method(6); //多个参数无返回 NoReturnMultiParam noReturnMultiParam = (int a, int b) -> { System.out.println("NoReturnMultiParam param:" + "{" + a +"," + + b +"}"); }; noReturnMultiParam.method(6, 8); //无参有返回值 ReturnNoParam returnNoParam = () -> { System.out.print("ReturnNoParam"); return 1; }; int res = returnNoParam.method(); System.out.println("return:" + res); //一个参数有返回值 ReturnOneParam returnOneParam = (int a) -> { System.out.println("ReturnOneParam param:" + a); return 1; }; int res2 = returnOneParam.method(6); System.out.println("return:" + res2); //多个参数有返回值 ReturnMultiParam returnMultiParam = (int a, int b) -> { System.out.println("ReturnMultiParam param:" + "{" + a + "," + b +"}"); return 1; }; int res3 = returnMultiParam.method(6, 8); System.out.println("return:" + res3); } }
以上的测试案例语法还不够优雅,根据Lambda表达式特征,我们还可以对Lambda表达式再一步简化:
public class Test2 { public static void main(String[] args) { //1.简化参数类型,可以不写参数类型,但是必须所有参数都不写 NoReturnMultiParam lamdba1 = (a, b) -> { System.out.println("简化参数类型"); }; lamdba1.method(1, 2); //2.简化参数小括号,如果只有一个参数则可以省略参数小括号 NoReturnOneParam lambda2 = a -> { System.out.println("简化参数小括号"); }; lambda2.method(1); //3.简化方法体大括号,如果方法条只有一条语句,则可以省略方法体大括号,类似if或for NoReturnNoParam lambda3 = () -> System.out.println("简化方法体大括号"); lambda3.method(); //4.如果方法体只有一条语句,并且是 return 语句,则可以省略方法体大括号 ReturnOneParam lambda4 = a -> a+3; System.out.println(lambda4.method(5)); ReturnMultiParam lambda5 = (a, b) -> a+b; System.out.println(lambda5.method(1, 1)); } }
学习 Lambda 表达式的最好方式是学习例子,以下几个例子可以帮助我们理解Lambda表达式是如何影响我们日常的编程的!
给button按钮添加ActionListener传统代码:
//使用匿名内部类 button.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println("Hello World!"); } });
使用Lambda表达式:
button.addActionListener( (e) -> { System.out.println("Hello World!"); });
我们以往都是通过创建 Thread 对象,然后通过匿名内部类重写 run() 方法,一提到匿名内部类我们就应该想到可以使用 lambda 表达式来简化线程的创建过程。
传统使用匿名内部类创建多线程代码:
new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Hello world !"); } }).start();
使用Lambda表达式:
new Thread(() -> System.out.println("Hello world !")).start();
我们可以调用集合的 public void forEach(Consumer super E> action)
方法,通过 lambda 表达式的方式遍历集合中的元素。以下是 Consumer 接口的方法以及遍历集合的操作。Consumer 接口是 jdk 为我们提供的一个函数式接口,源码大概如下:
@FunctionalInterface public interface Consumer<T> { void accept(T t); //.... }
我们现在假设有一个集合,如下:
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
传统方式遍历:
for(Integer n: list) { System.out.println(n); }
使用Lambda表达式:
list.forEach(n -> System.out.println(n));
也可以使用JDK8中另一个新特性,双冒号::
实现:
list.forEach(System.out::println);
我们通过public boolean removeIf(Predicate super E> filter)
方法来删除集合中的某个元素,Predicate 也是 jdk 为我们提供的一个函数式接口,可以简化程序的编写。
ArrayList<Item> items = new ArrayList<>(); items.add(new Item(11, "小牙刷", 12.05 )); items.add(new Item(5, "日本马桶盖", 999.05 )); items.add(new Item(7, "格力空调", 888.88 )); items.add(new Item(17, "肥皂", 2.00 )); items.add(new Item(9, "冰箱", 4200.00 )); //执行移除id为7的Item items.removeIf(ele -> ele.getId() == 7); //通过 foreach 遍历,查看是否已经删除 items.forEach(System.out::println);
在以前我们若要为集合内的元素排序,就必须调用 sort 方法,传入比较器匿名内部类重写 compare 方法,我们现在可以使用 lambda 表达式来简化代码。
ArrayList<Item> list = new ArrayList<>(); list.add(new Item(13, "背心", 7.80)); list.add(new Item(11, "半袖", 37.80)); list.add(new Item(14, "风衣", 139.80)); list.add(new Item(12, "秋裤", 55.33)); /*传统方法 list.sort(new Comparator<Item>() { @Override public int compare(Item o1, Item o2) { return o1.getId() - o2.getId(); } }); */ //使用 lambda 表达式 list.sort((o1, o2) -> o1.getId() - o2.getId()); System.out.println(list);
1)引用方法的语法为:方法归属者::方法名
注意:静态方法的归属者为类名,普通方法归属者为对象。该代码案例结合最上面的自定义函数式接口:
public class Exe1 { public static void main(String[] args) { ReturnOneParam lambda1 = a -> doubleNum(a); System.out.println(lambda1.method(3)); //lambda2 引用了已经实现的 doubleNum 方法 ReturnOneParam lambda2 = Exe1::doubleNum; System.out.println(lambda2.method(3)); Exe1 exe = new Exe1(); //lambda4 引用了已经实现的 addTwo 方法 ReturnOneParam lambda4 = exe::addTwo; System.out.println(lambda4.method(2)); } /** * 要求 * 1.参数数量和类型要与接口中定义的一致 * 2.返回值类型要与接口中定义的一致 */ public static int doubleNum(int a) { return a * 2; } public int addTwo(int a) { return a + 2; } }
2)构造方法的引用
一般我们需要声明接口,该接口作为对象的生成器,通过 类名::new 的方式来实例化对象,然后调用方法返回对象。
interface ItemCreatorBlankConstruct { Item getItem(); } interface ItemCreatorParamContruct { Item getItem(int id, String name, double price); } public class Exe2 { public static void main(String[] args) { ItemCreatorBlankConstruct creator = () -> new Item(); Item item = creator.getItem(); ItemCreatorBlankConstruct creator2 = Item::new; Item item2 = creator2.getItem(); ItemCreatorParamContruct creator3 = Item::new; Item item3 = creator3.getItem(119, "电脑", 5888.88); } }
1)使用匿名类与 Lambda 表达式的一大区别在于关键词的使用。
对于匿名类,关键词 this 解读为匿名类,而对于 Lambda 表达式,关键词 this 解读为写就 Lambda 的外部类。
2)Lambda 表达式与匿名类的另一不同在于两者的编译方法。
Java 编译器编译 Lambda 表达式并将他们转化为类里面的私有函数,它使用 Java 7 中新加的 invokedynamic 指令动态绑定该方法,关于 Java 如何将 Lambda 表达式编译为字节码
Lambda表达式使用详解教程差不多就这么多,初学起来理解上会比较别扭,用多了就自然习惯了!