一起爪哇Java 8(二)——Lambda表达式和方法引用

简介:

定义

Java 表达式有很多种,声明一个class是一个表达式,定义一个变量是一个表达式,写一个=赋值逻辑是一个表达式……

Lambda表达式是这样一个表达式:

lambdaParameters -> lambdaBody

在lambdaParameters传递参数,在lambdaBody中编写逻辑。lambda表达式生成的结果就是一个函数式接口(上文提到过的)。lambdaBody中的逻辑内容(各种表达式)不会在定义时执行,在实际函数式接口调用时才会执行。

举几个官方的例子看看:

() -> {}                // No parameters; result is void
() -> 42                // No parameters, expression body
() -> null              // No parameters, expression body
() -> { return 42; }    // No parameters, block body with return
() -> { System.gc(); }  // No parameters, void block body

() -> {                 // Complex block body with returns
  if (true) return 12;
  else {
    int result = 15;
    for (int i = 1; i < 10; i++)
      result *= i;
    return result;
  }
}                          

(int x) -> x+1              // Single declared-type parameter
(int x) -> { return x+1; }  // Single declared-type parameter
(x) -> x+1                  // Single inferred-type parameter
x -> x+1                    // Parentheses optional for
                            // single inferred-type parameter

(String s) -> s.length()      // Single declared-type parameter
(Thread t) -> { t.start(); }  // Single declared-type parameter
s -> s.length()               // Single inferred-type parameter
t -> { t.start(); }           // Single inferred-type parameter

(int x, int y) -> x+y  // Multiple declared-type parameters
(x, y) -> x+y          // Multiple inferred-type parameters
(x, int y) -> x+y    // Illegal: can't mix inferred and declared types
(x, final y) -> x+y  // Illegal: no modifiers with inferred types

lambda表达式的参数部分

可以通过上面的例子看到,lambda的参数声明主要包含两大类,一类是声明类型的,一类是不声明类型的(依赖推断的)。其中声明类型的参数,与定义一个方法时声明参数是一样的。

几个注意的点:

  1. _不能作为lambda参数。
  2. int...与int[]是一致的。
  3. 当参数是推断类型时,注意推断类型的类型转换错误,类型是依据上下文变化的。

来个推断的例子:

        Function inferedFunc = x -> {
            System.out.println(x.getClass().getTypeName());
            return x.toString();
        };

        Object a = inferedFunc.apply(10);
        Object b = inferedFunc.apply(100D);

lambda表达式的body部分

body部分的形式同一个方法的描述基本一致,或者是一个表达式,或者是一个block代码。整体理解lambda的参数和body,可以对应上一节的Function接口来看:()的参数部分,对应Function的第一个泛型参数;{}或者类似x+1这样的表达式作为body,对应Function的第二个泛型参数。空参数对应Supplier,而空return对应Consumer。

不同于匿名内部类的形式,lambda表达式的body共享上下文类的this变量。另一个注意点是lambda表达式的body里包含的外部变量,变量需要是final的或者effectively final。

effectively final的定义如下:

  • 如果是有初始值的变量(赋值过一次),需要满足:

    • 没有声明final
    • 从未出现在赋值语句的左值部分
    • 从未作为一个变量被++或--之类的递增递减形式操作过
  • 如果是没有初始值的变量,需要满足:

    • 没有声明final
    • 在实际赋值前,绝对未赋值或者未绝对赋值
    • 从未作为一个变量被++或--之类的递增递减形式操作过
  • 方法、构造函数、lambda和异常的参数,会被认为是effectively final

这里又引入两个概念:绝对赋值和绝对未赋值。

  • 绝对赋值:变量在复杂逻辑中的每个执行路径中都保证赋值语句存在。
  • 绝对未赋值:变量在复杂逻辑中的每个执行路径中都保证没有赋值语句存在。

看个例子:(绝对赋值,需要注释掉n=6)

{
    int k;
    while (true) {
        k = n;
        if (k >= 5) break;  //这里之前是绝对赋值
        n = 6;    //如果n=2,那么k需要被赋值两次,就不是绝对赋值
    }
    System.out.println(k);
}

不满足绝对赋值:

{
    int k;
    while (n < 4) {
        k = n;
        if (k >= 5) break;
        n = 6;
    }
    System.out.println(k);  /* k is not "definitely assigned"
                               before this statement */
}

绝对未赋值:

void unflow(boolean flag) {
    final int k;
    if (flag) {
        k = 3;
        System.out.println(k);
    }
    else {
        k = 4;
        System.out.println(k);
    }
}

不满足绝对未赋值:

void unflow(boolean flag) {
    final int k;
    if (flag) {
        k = 3;
        System.out.println(k);
    }
    if (!flag) {
        k = 4;
        System.out.println(k);  /* k is not "definitely unassigned"
                                   before this statement */
    }
}

body部分也表达出了一部分兼容性,即当body部分是表达式语句时,如果语句允许独立执行,那么该表达式等价于body部分是void返回值的。即如下的例子,list.add是个返回boolean的方法,因为可以独立执行,那么下面的例子都是OK的:

List list = new ArrayList();
// Predicate has a boolean result
java.util.function.Predicate<String> p = s -> list.add(s);
// Consumer has a void result
java.util.function.Consumer<String> c = s -> list.add(s);

方法引用

方法引用表达式是另一类执行函数式接口的模式,在Java 8之前是没有能力表达一个函数方法的,在Java 8引入函数式接口后,每个lambda表达式都代表了一个函数,可以指向性的将lambda表达式赋值给一个Function类的接口。另一个重要的方法就是直接使用函数方法引用。

方法引用是通过[对象名]::[方法名]这种模式来引用的,其中::两个冒号的操作符非常重要。具体的场景针对类、对象实例、数组、泛型等均有不同的支持,下面的例子看看各种方法引用的表达方式:

public class TestJ8MethodReference {

    public static void main(String[] args) {
        // static method
        Function<Integer, Integer> f1 = TestJ8MethodReference::add;
        System.out.println(f1.apply(1));
        // instance method
        Function<String, String> f2 = String::trim;
        System.out.println(f2.apply("   abd b"));
        TestJ8MethodReference testJ8MethodReference = new TestJ8MethodReference();
        Function<Integer, String> f3 = testJ8MethodReference::getStr;
        System.out.println(f3.apply(3));
        // super
        testJ8MethodReference.testSuper();

        // explicit type arguments for generic type
        testJ8MethodReference.testExplicitType();

        // implicit type arguments for generic type
        testJ8MethodReference.testImplicitType();

        // new
        Supplier s1 = TestJ8MethodReference::new;
        System.out.println(s1.get());

        // type arguments inferred from context
        Consumer<int[]> c1 = Arrays::sort;
        int[] array = new int[]{4, 3, 2, 1};
        c1.accept(array);

        // explicit type arguments
        Consumer<int[]> c2 = Arrays::<int[]>sort;
        c2.accept(array);

        // new array
        Function<Integer, int[]> f4 = (int[]::new);
        int[] a = f4.apply(10);
        System.out.println(a.length);
    }

    public static int add(int x) {
        return x + 1;
    }

    public String getStr(int x) {
        return "" + x;
    }

    public void testSuper() {
        Supplier<String> f = super::toString;
        System.out.println(f.get());
    }

    public void testExplicitType() {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Function<String, Boolean> func = list::add;
        System.out.println(func.apply("a"));
    }

    public void testImplicitType() {
        List list = new ArrayList();
        Function<String, Boolean> func = list::add;
        System.out.println(func.apply("a"));
    }
}

其中需要注意的是,数组的new方法引用等价于一个有入参的Function,因为new一个数组是需要指定size的。

总结

无论lambda表达式还是方法引用表达式,所指向的都是一个方法或者是函数。而它们指向的内容能赋值的也一定是函数式接口。这两种指向也是实用场景各异,方法引用需要使用在已有方法上(显而易见),而lambda表达式是一种快速行内声明一个方法且指向一个函数式接口的方法。两者交互配合,基本可以覆盖各种函数式接口使用的场景。

目录
相关文章
|
22天前
|
Java API 开发者
Java中的Lambda表达式与Stream API的协同作用
在本文中,我们将探讨Java 8引入的Lambda表达式和Stream API如何改变我们处理集合和数组的方式。Lambda表达式提供了一种简洁的方法来表达代码块,而Stream API则允许我们对数据流进行高级操作,如过滤、映射和归约。通过结合使用这两种技术,我们可以以声明式的方式编写更简洁、更易于理解和维护的代码。本文将介绍Lambda表达式和Stream API的基本概念,并通过示例展示它们在实际项目中的应用。
|
24天前
|
Java API 开发者
Java中的Lambda表达式:简洁代码的利器####
本文探讨了Java中Lambda表达式的概念、用途及其在简化代码和提高开发效率方面的显著作用。通过具体实例,展示了Lambda表达式如何在Java 8及更高版本中替代传统的匿名内部类,使代码更加简洁易读。文章还简要介绍了Lambda表达式的语法和常见用法,帮助开发者更好地理解和应用这一强大的工具。 ####
|
26天前
|
并行计算 Java 编译器
深入理解Java中的Lambda表达式
在Java 8中引入的Lambda表达式,不仅简化了代码编写,还提升了代码可读性。本文将带你探索Lambda表达式背后的逻辑与原理,通过实例展示如何高效利用这一特性优化你的程序。
|
26天前
|
安全 Java 开发者
Java中WAIT和NOTIFY方法必须在同步块中调用的原因
在Java多线程编程中,`wait()`和`notify()`方法是实现线程间协作的关键。这两个方法必须在同步块或同步方法中调用,这一要求背后有着深刻的原因。本文将深入探讨为什么`wait()`和`notify()`方法必须在同步块中调用,以及这一机制如何确保线程安全和避免死锁。
37 4
|
24天前
|
Java 数据处理 数据安全/隐私保护
Java处理数据接口方法
Java处理数据接口方法
25 1
|
21天前
|
安全 Java API
Java中的Lambda表达式:简化代码的现代魔法
在Java 8的发布中,Lambda表达式的引入无疑是一场编程范式的革命。它不仅让代码变得更加简洁,还使得函数式编程在Java中成为可能。本文将深入探讨Lambda表达式如何改变我们编写和维护Java代码的方式,以及它是如何提升我们编码效率的。
|
24天前
|
安全 Java API
Java中的Lambda表达式与Stream API的高效结合####
探索Java编程中Lambda表达式与Stream API如何携手并进,提升数据处理效率,实现代码简洁性与功能性的双重飞跃。 ####
26 0
|
8天前
|
安全 Java API
java如何请求接口然后终止某个线程
通过本文的介绍,您应该能够理解如何在Java中请求接口并根据返回结果终止某个线程。合理使用标志位或 `interrupt`方法可以确保线程的安全终止,而处理好网络请求中的各种异常情况,可以提高程序的稳定性和可靠性。
38 6
|
23天前
|
设计模式 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与解决方案####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的问题及其解决策略。通过分析竞态条件、死锁、活锁等典型场景,并结合代码示例和实用技巧,帮助开发者有效避免这些陷阱,提升并发程序的稳定性和性能。 ####