前言
可能对不少人来说,Lambda显得陌生又复杂,觉得Lambda会导致代码可读性下降,诟病Lambda语法,甚至排斥。
其实所有的这些问题,在尝试并熟悉后,可能都不是问题。
对Lambda持怀疑态度的人,也许可以采取渐进式使用Lambda的策略。在一些简单和低风险的场景下先尝试使用Lambda,逐渐增加Lambda表达式的使用频率和范围。
毕竟2023年了,JDK都出了那么多新版本,是时候试试Lambda了!
耐心看完,你一定有所收获。
正文
1. 对集合进行遍历和筛选:
使用Lambda表达式结合Stream API可以在更少的代码量下实现集合的遍历和筛选,更加简洁和易读。
原来的写法:
java复制代码List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); for (Integer num : numbers) { if (num % 2 == 0) { System.out.println(num); } }
优化的Lambda写法:
java复制代码List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); numbers.stream() .filter(num -> num % 2 == 0) .forEach(System.out::println);
2. 对集合元素进行排序:
使用Lambda表达式可以将排序逻辑以更紧凑的形式传递给sort方法,使代码更加简洁。
原来的写法:
java复制代码List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David"); Collections.sort(names, new Comparator<String>() { public int compare(String name1, String name2) { return name1.compareTo(name2); } });
优化的Lambda写法:
java复制代码List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David"); names.sort((name1, name2) -> name1.compareTo(name2));
3. 集合的聚合操作:
Lambda表达式结合Stream API可以更优雅地实现对集合元素的聚合操作,例如求和、求平均值等。
原来的写法:
java复制代码List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = 0; for (Integer num : numbers) { sum += num; }
优化的Lambda写法:
java复制代码List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5); int sum = numbers.stream() .reduce(0, Integer::sum);
4. 条件过滤和默认值设置:
使用Lambda的Optional类可以更加优雅地处理条件过滤和默认值设置的逻辑。
原来的写法:
java复制代码String name = "Alice"; if (name != null && name.length() > 0) { System.out.println("Hello, " + name); } else { System.out.println("Hello, Stranger"); }
Lambda写法:
java复制代码String name = "Alice"; name = Optional.ofNullable(name) .filter(n -> n.length() > 0) .orElse("Stranger"); System.out.println("Hello, " + name);
5. 简化匿名内部类:
可以简化代码,同时提高代码可读性。
举个创建Thread的例子,传统方式使用匿名内部类来实现线程,语法较为冗长,而Lambda表达式可以以更简洁的方式达到相同的效果。
原来的写法:
java复制代码new Thread(new Runnable() { public void run() { System.out.println("Thread is running."); } }).start();
Lambda写法:
java复制代码new Thread(() -> System.out.println("Thread is running.")).start(); new Thread(() -> { // 做点什么 }).start();
这种写法也常用于简化回调函数,再举个例子:
假设我们有一个简单的接口叫做Calculator,它定义了一个单一的方法calculate(int a, int b)来执行数学运算:
java复制代码// @FunctionalInterface: 标识接口是函数式接口,只包含一个抽象方法,从而能够使用Lambda表达式来实现接口的实例化 @FunctionalInterface interface Calculator { int calculate(int a, int b); }
现在,让我们创建一个名为CallbackExample的类。该类有一个名为operate的方法,它接受两个整数和一个Calculator接口作为参数。该方法将使用提供的Calculator接口执行计算并返回结果:
java复制代码public class CallbackExample { public static int operate(int a, int b, Calculator calculator) { return calculator.calculate(a, b); } public static void main(String[] args) { int num1 = 10; int num2 = 5; // 使用Lambda作为回调 int sum = operate(num1, num2, (x, y) -> x + y); int difference = operate(num1, num2, (x, y) -> x - y); int product = operate(num1, num2, (x, y) -> x * y); int division = operate(num1, num2, (x, y) -> x / y); System.out.println("Sum: " + sum); System.out.println("Difference: " + difference); System.out.println("Product: " + product); System.out.println("Division: " + division); } }
通过在方法调用中直接定义计算的行为,我们不再需要为每个运算创建多个实现Calculator接口的类,使得代码更加简洁和易读
6. 集合元素的转换:
使用Lambda的map方法可以更优雅地对集合元素进行转换,提高代码的可读性
原来的写法:
java复制代码List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie"); List<String> uppercaseNames = new ArrayList<>(); for (String name : names) { uppercaseNames.add(name.toUpperCase()); }
Lambda写法:
java复制代码List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie"); List<String> uppercaseNames = names.stream() .map(String::toUpperCase) .collect(Collectors.toList());
7. 对集合进行分组和统计:
以更紧凑的形式传递分组和统计的逻辑,避免了繁琐的匿名内部类的声明和实现。
通过groupingBy、counting、summingInt等方法,使得代码更加流畅、直观且优雅。
传统写法:
java复制代码 List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Amy", "Diana"); // 对名字长度进行分组 Map<Integer, List<String>> namesByLength = new HashMap<>(); for (String name : names) { int length = name.length(); if (!namesByLength.containsKey(length)) { namesByLength.put(length, new ArrayList<>()); } namesByLength.get(length).add(name); } System.out.println("Names grouped by length: " + namesByLength); // 统计名字中包含字母'A'的个数 List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Amy", "Diana"); int namesWithA = 0; for (String name : names) { if (name.contains("A")) { namesWithA++; } } System.out.println("Number of names containing 'A': " + namesWithA);
Lambda写法:
java复制代码List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David", "Amy", "Diana"); // 使用Lambda表达式对名字长度进行分组 Map<Integer, List<String>> namesByLength = names.stream() .collect(Collectors.groupingBy(String::length)); System.out.println("Names grouped by length: " + namesByLength); // 使用Lambda表达式统计名字中包含字母'A'的个数 long namesWithA = names.stream() .filter(name -> name.contains("A")) .count(); System.out.println("Number of names containing 'A': " + namesWithA);
8. 对大数据量集合的并行处理
当集合的数据量很大时,通过Lambda结合Stream API可以方便地进行并行处理,充分利用多核处理器的优势,提高程序的执行效率。
假设我们有一个包含一百万个整数的列表,我们想要计算这些整数的平均值:
java复制代码import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.ThreadLocalRandom; public class ParallelStreamExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个包含一百万个随机整数的列表 List<Integer> numbers = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 1000000; i++) { numbers.add(ThreadLocalRandom.current().nextInt(100)); } // 顺序流的处理 long startTimeSeq = System.currentTimeMillis(); double averageSequential = numbers.stream() .mapToInt(Integer::intValue) .average() .getAsDouble(); long endTimeSeq = System.currentTimeMillis(); System.out.println("Sequential Average: " + averageSequential); System.out.println("Time taken (Sequential): " + (endTimeSeq - startTimeSeq) + "ms"); // 并行流的处理 long startTimePar = System.currentTimeMillis(); double averageParallel = numbers.parallelStream() .mapToInt(Integer::intValue) .average() .getAsDouble(); long endTimePar = System.currentTimeMillis(); System.out.println("Parallel Average: " + averageParallel); System.out.println("Time taken (Parallel): " + (endTimePar - startTimePar) + "ms"); } }
分别使用顺序流和并行流来计算列表中整数的平均值:
- 顺序流:通过stream()方法获取流,使用mapToInt将Integer转换为int,然后使用average()方法计算平均值
- 并行流:使用parallelStream()方法获取并行流,其他步骤与顺序流相同
查看输出结果:
java复制代码Sequential Average: 49.517461 Time taken (Sequential): 10ms Parallel Average: 49.517461 Time taken (Parallel): 3ms
可以看出,顺序流和并行流得到了相同的平均值,但并行流的处理时间明显少于顺序流。因为并行流能够将任务拆分成多个小任务,并在多个处理器核心上同时执行这些任务。
当然并行流也有缺点:
- 对于较小的数据集,可能并行流更慢
- 数据处理本身的开销较大,比如复杂计算、大量IO操作、网络通信等,可能并行流更慢
- 可能引发线程安全问题
收尾
Lambda的使用场景远不止这些,在多线程、文件操作等场景中也都能灵活运用,一旦熟悉后可以让代码更简洁,实现精准而优雅的编程。
写代码时,改变偏见需要我们勇于尝试和付诸行动。有时候,我们可能会对某种编程语言、框架或设计模式持有偏见,认为它们不适合或不好用。但是,只有尝试去了解和实践,我们才能真正知道它们的优点和缺点。
当我们愿意打破旧有的观念,敢于尝试新的技术和方法时,我们就有机会发现新的可能性和解决问题的新途径。不要害怕失败或犯错,因为每一次尝试都是我们成长和进步的机会。
只要我们保持开放的心态,不断学习和尝试,我们就能够超越偏见,创造出更优秀的代码和解决方案。
所以,让我们在编程的路上,积极地去挑战和改变偏见。用行动去证明,只有不断地尝试,我们才能取得更大的进步和成功。让我们敢于迈出第一步,勇往直前,一同创造出更美好的编程世界!
作者:一只叫煤球的猫