Lambda表达式

Lambda表达式

  • 背景
  • 基础语法
    • 函数式接口
  • Lambda表达式的基本使用
  • 变量的捕获
    • 匿名类中的变量捕获
    • Lambda中的变量捕获
  • Lambda在集合当中的使用
  • Lambda的优点和缺点

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 表达式可以看作是一个匿名函数

基础语法

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。

举例

// 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)

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 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");
	}
}

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表达式本质是一个匿名函数,函数的方法是:返回值 方法名 参数列表 方法体。在Lambda表达式中我们只需要关心:参数列表 方法体
具体使用见以下示例代码:

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {
            System.out.println("无参数无返回值");
        };
        
        noParameterNoReturn.test();
        OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a) -> {
            System.out.println("无参数一个返回值:" + a);
        };
        oneParameterNoReturn.test(10);
        
        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a, int b) -> {
            System.out.println("无返回值多个参数:" + a + " " + b);
        };
        moreParameterNoReturn.test(20, 30);
        NoParameterReturn noParameterReturn = () -> {
            System.out.println("有返回值无参数!");
            return 40;
        };
        //接收函数的返回值
        int ret = noParameterReturn.test();
        System.out.println(ret);
        OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a) -> {
            System.out.println("有返回值有参数!");
            return a;
        };

        ret = oneParameterReturn.test(50);
        System.out.println(ret);

        MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a, int b) -> {
            System.out.println("有返回值多个参数!");
            return a + b;
        };
        ret = moreParameterReturn.test(60, 70);
        System.out.println(ret);
    }
}

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,其是return语句,那么大括号可以省略,且去掉return关键字。

举例

  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);
    }

变量的捕获

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。

匿名类中的变量捕获

class Test {
    public void func(){ System.out.println("func()");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) { 
        int a = 100;
        new Test(){
        //a=99  err
            @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。

Lambda中的变量捕获

Lambda当中也可以进行变量的捕获,具体我们看一下代码。

public static void main(String[] args) { 
    int a = 10;
    NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
        // a = 99; error 
     System.out.println("捕获变量:"+a);
        };
        noParameterNoReturn.test();
    }
}

Lambda在集合当中的使用

为了能够让LambdaJava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。
Lambda表达式_第1张图片

  • Collection接口foreach()方法演示
public static void main(String[] args) { 
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); 
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");
//表示调用一个,不带有参数的方法,其执行花括号内的语句,为原来的函数体内容。
        list.forEach(s -> {
        System.out.println(s);
        });
}
  • List中sort()方法演示
public static void main(String[] args) { 
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); 
        list.add("Hello");
        list.add("bit");
        list.add("hello");
        list.add("lambda");
//调用带有2个参数的方法,且返回长度的差值
     list.sort((str1,str2)-> str1.length()-str2.length()); 
     System.out.println(list);
}
  • HashMap中的foreach()演示

public static void main(String[] args) { 
    HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>(); 
        map.put(1, "hello");
        map.put(2, "bit");
        map.put(3, "hello");
        map.put(4, "lambda");
        map.forEach((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));
}

Lambda的优点和缺点

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

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