一文带你看懂Java8中的lambda表达式和方法引用
作者:星夜晚晚
上一篇文章介绍Consumer接口时讲到lambda表达式和方法引用,这里顺便将这两个讲一下。
Lambda 表达式是 Java 8 引入的一项重要特性,它提供了一种简洁、清晰且灵活的语法来表示可传递的匿名函数。Lambda 表达式是一种语法糖,提供了一种更简洁的语法来实例化函数式接口(Functional Interface)。
基本语法
Lambda 表达式的基本语法如下:
(parameters) -> expression
或
(parameters) -> { statements; }
其中:
parameters
指的是 Lambda 表达式的参数列表。->
是 Lambda 运算符,它将参数列表与 Lambda 表达式的主体分开。expression
是 Lambda 表达式的返回表达式。{}
内包含了 Lambda 表达式的代码块,可以包含多个语句。
示例
以下是一些 Lambda 表达式的示例:
不带参数的 Lambda 表达式:
() -> System.out.println("Hello, Lambda!");
带参数的 Lambda 表达式:
(int x, int y) -> x + y
带参数和代码块的 Lambda 表达式:
(String s) -> { System.out.println(s); // 可以包含多个语句 }
使用场景
Lambda 表达式通常用于函数式接口的实例化,即接口中只有一个抽象方法的情况。例如,Runnable
、Callable
、Comparator
等接口都是函数式接口,可以通过 Lambda 表达式来实例化。
// 使用 Lambda 表达式实例化 Runnable Runnable myRunnable = () -> System.out.println("Hello, Lambda!"); // 使用 Lambda 表达式实例化 Comparator Comparator<String> myComparator = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);
本质
虽然 Lambda 表达式的语法看起来像是一个函数,但实际上它在 Java 中被实现为一个对象,是一个匿名的内部类对象。这个对象的类型是由编译器根据上下文和目标类型进行推导的。这个对象可以被赋值给相应的函数式接口。 在讲Consumer接口时,我们的一个例子。
import java.util.function.Consumer; public class ConsumerExample { public static void main(String[] args) { // 创建一个Consumer实例 Consumer<String> myConsumer = s -> System.out.println(s); // 使用Consumer的accept方法 myConsumer.accept("Hello, Consumer!"); } }
首先s -> System.out.println(s)
是lambda表达式,本质是一个只含有一个方法的匿名内部类对象。它的演化流程是,定义一个函数式接口
interface MyFunctionalInterface { void myMethod(String s); }
然后使用匿名内部类(这个内部类实现这个函数式接口,编写抽象方法的逻辑),并实例化这个对象,由于java的多态特点,父类引用可以指向子类对象,因此父类引用MyFunctionalInterface
可以指向新的接口实例化后的对象。
MyFunctionalInterface myFunction = new MyFunctionalInterface() { @Override public void myMethod(String s) { // 实现接口中的方法,比如 System.out.println(s); } };
这样的写法弊端是语法冗长,代码显得不够简洁。Lambda 表达式的引入就是为了解决这个问题,让代码更加紧凑和易读。使用 Lambda 表达式,上面的代码可以被简化为:
MyFunctionalInterface myFunction =(String s)-> System.out.println(s);
当 Lambda 表达式只有一个参数时,可以省略参数的括号。而且当上下文可以推断出类型时,参数的类型也可以省略。最终变为:
Consumer<String> myConsumer = s -> System.out.println(s);
用java
泛型来推断s
的类型为String
。
Consumer
本身就是一个函数式接口,所以此处System.out.println(s)
就是Consumer中抽象方法accept
的实现逻辑。示例中的MyFunctionalInterface
其实就是Consumer
,或者经过编译器推断,这个函数式接口就是Consumer
。
方法引用
Lambda 表达式的一个变体是方法引用,它允许你直接引用已有的方法。例如:
// 使用静态方法引用 Function<String, Integer> toInt = Integer::parseInt; // 使用实例方法引用 List<String> list = Arrays.asList("1", "2", "3"); list.forEach(System.out::println);
这里 Integer::parseInt
是一个静态方法引用,System.out::println
是一个实例方法引用。
有四种主要的方法引用的形式:
静态方法引用(Static Method Reference): ClassName::staticMethodName
实例方法引用(Instance Method Reference):
- 对于特定对象的实例方法:
instance::instanceMethodName
- 对于任意对象的实例方法:
ClassName::instanceMethodName
构造方法引用(Constructor Reference): ClassName::new
数组构造方法引用(Array Constructor Reference): TypeName[]::new
Lambda 表达式的优势
- 简洁性: Lambda 表达式可以减少冗余的代码,使代码更加简洁和易读。
- 函数式编程: 提供了函数式编程的支持,使得在Java中更容易使用函数作为一等公民。
- 并行处理: 可以更容易地实现并行处理,通过并行流等特性,提高程序的性能。
Lambda 表达式是 Java 8 引入的一项重要特性,它在编写简洁、清晰的代码和支持函数式编程方面起到了关键作用。方法引用是Lambda 表达式的变体。
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