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一、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),基于数学中的λ演算得名,也可称为闭包(Closure) 。
1.1Lambda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:
1. 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。
2. ->:可理解为“被用于”的意思
3. 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反回。
// 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)
1.2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:
1. 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
2. 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"); } }
二、Lambda表达式的基本使用
首先,我们实现准备好几个接口:
//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); }
我们在上面提到过,Lambda可以理解为:Lambda就是匿名内部类的简化,实际上是创建了一个类,实现了接口,重写了接口的方法 。没有使用lambda表达式的时候的调用方式 :
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){ @Override public void test() { System.out.println("hello"); } }; noParameterNoReturn.test();
具体使用见以下示例代码:
import java.util.ArrayList; import java.util.Comparator; import java.util.HashMap; import java.util.PriorityQueue; import java.util.function.BiConsumer; import java.util.function.Consumer; /** * @Author 12629 * @Description:函数式接口:当一个接口当中 只有一个抽象方法的时候 */ //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 static void main3(String[] args) { //MoreParameterReturn moreParameterReturn = (a,b) -> {return a+b;}; MoreParameterReturn moreParameterReturn = (a,b) -> a+b; System.out.println(moreParameterReturn.test(10, 20)); //NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{return 10;}; NoParameterReturn noParameterReturn = ()-> 10; int ret = noParameterReturn.test(); System.out.println(ret); OneParameterReturn oneParameterReturn = x -> x*2; int ret2 = oneParameterReturn.test(12); System.out.println(ret2); } public static void main2(String[] args) { OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = x-> System.out.println(x); oneParameterNoReturn.test(10); System.out.println("======="); MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (x,y) -> System.out.println(x+y); moreParameterNoReturn.test(10,20); System.out.println("======="); } public static void main1(String[] args) { NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){ @Override public void test() { System.out.println("1234"); } }; noParameterNoReturn.test(); System.out.println("================="); // ()->{ // System.out.println("1234"); // }; NoParameterNoReturn noParameterNoReturn2 = ()->System.out.println("1234"); noParameterNoReturn2.test(); } }
2.1语法精简
1. 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。
2. 参数的小括号里面只有一个参数,那么小括号可以省略
3. 如果方法体当中只有一句代码,那么大括号可以省略
4. 如果方法体中只有一条语句,且是return语句,那么大括号可以省略,且去掉return关键字。
示例代码:
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); }
三、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。
3.1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。
具体想详细了解的同学戳这里:https://www.cnblogs.com/SQP51312/p/6100314.html
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。
3.2匿名内部类的变量捕获
class Test { public void func(){ System.out.println("func()"); } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { int a = 100; new Test(){ @Override public void func() { System.out.println("我是内部类,且重写了func这个方法!"); System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a +" 我是一个常量,或者是一个没有改变过值的变量!"); } }; } }
在上述代码当中的变量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。如下代码就是错误的代码。
public class TestDemo { public static void main(String[] args) { int a = 100; new Test(){ @Override public void func() { a = 99; System.out.println("我是内部类,且重写了func这个方法!"); System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a +" 我是一个常量,或者是一个没有改变过值的变量!"); } }; } }
该代码直接编译报错
3.3Lambda的变量捕获
在Lambda当中也可以进行变量的捕获,具体我们看一下代码。
@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(); }
四、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。
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以上方法的作用可自行查看我们发的帮助手册。我们这里会示例一些方法的使用。注意:Collection的forEach()方法是从接口 java.lang.Iterable 拿过来的。
4.1Collection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 。
public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); list.add("abcd"); list.add("efgh"); /*list.forEach(new Consumer<String>() { @Override public void accept(String s) { System.out.println(s); } });*/ list.forEach(s -> System.out.println(s)); System.out.println("++++++++++++++"); /*list.sort(new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { return o1.compareTo(o2); } });*/ list.sort(((o1, o2) -> o1.compareTo(o2))); list.forEach(s -> System.out.println(s)); }
4.2 List接口
sort()方法的演示
sort方法源码:该方法根据c指定的比较规则对容器元素进行排序
public static void main6(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); list.add("abcd"); list.add("efgh"); /*list.forEach(new Consumer<String>() { @Override public void accept(String s) { System.out.println(s); } });*/ list.forEach(s -> System.out.println(s)); System.out.println("++++++++++++++"); /*list.sort(new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { return o1.compareTo(o2); } });*/ list.sort(((o1, o2) -> o1.compareTo(o2))); list.forEach(s -> System.out.println(s)); }
4.3Map接口
public static void main(String[] args) { HashMap<String,Integer> map = new HashMap<>(); map.put("abc",3); map.put("def",1); map.put("hello",4); map.put("ok",7); /*map.forEach(new BiConsumer<String, Integer>() { @Override public void accept(String s, Integer integer) { System.out.println("key "+ s +" value: "+integer); } });*/ map.forEach((k,v) -> System.out.println("key: "+ k +" value: "+v)); }
五、总结
Lambda表达式的优点很明显,在代码层次上来说,使代码变得非常的简洁。缺点也很明显,代码不易读。
优点:
1. 代码简洁,开发迅速
2. 方便函数式编程
3. 非常容易进行并行计算
4. Java 引入 Lambda,改善了集合操作
缺点:
1. 代码可读性变差
2. 在非并行计算中,很多计算未必有传统的 for 性能要高
3. 不容易进行调试