Java的Lambda表达式使用及说明
作者：吞吞吐吐大魔王
文章介绍了JavaSE8中的Lambda表达式,其基本语法、函数接口的概念以及在集合中的使用,同时,还讨论了Lambda表达式的变量捕获和一些优点与缺点
1. 介绍
- Lambda 表达式是 JavaSE8 中的一个重要的新特性
- 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
- Lambda 表达式可以看作是一个匿名函数，基于数学中的 λ 演算得名，也可以称其为闭包
- Lambda 表达式允许把函数作为一个方法的参数
2. Lambda 表达式的语法
基本形式： Lambda 表达式由三部分组成：参数、->符号、方法体
(参数列表)->{方法体}
补充：
- Lambda 表达式的参数可以是零个或多个
- 参数的类型可以明确声明，也可以不声明，由 JVM 隐式的推断，例如
(int a)和(a)效果相同 - 当参数只有一个，且类型可推导时，可以省略括号，例如
(a)与a效果相同 - 如果 Lambda 表达式的方法体只有一条语句时，可以省略花括号
- 如果 Lambda 表达式的方法体只有一条语句，且为返回值的时候，可以省略 return
代码示例：
// 不需要参数，返回值为 2
()->2
// 接收一个参数（数字类型），返回值为其2倍的值
x->2*x
// 接收两个参数（数字类型），并返回它们的和
(x,y)->x+y
// 接收两个 int 类型参数，返回它们的乘积
(int x,int y)->x*y
// 接收一个 String 对象，并在控制台打印
(String s)->System.out.println(s)
3. 函数接口
如果一个接口中有且只有一个 abstract 方法，称这样的接口为单接口。从 JDK8 开始，Java 使用 Lambda 表达式，并将单接口称为函数接口
注意：
- 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
- 如果我们在某个接口上声明了
@FunctionInterface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，因此这个接口只能有一个抽象方法，如果超过，程序编译时就会报错
示例代码：
@functionInterface
interface A{
void test();
}
4. Lamdba 表达式的使用
接下来为大家演示 Lambda 表达式的使用
// 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 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);
}
}
5. 变量捕获
5.1 介绍
Java 中的局部类和匿名类都存在变量捕获
只有理解了什么是变量捕获之后，我们才能更好地理解 Lambda 表达式的作用域，因为 Lambda 表达式也存在变量捕获。
5.2 匿名内部类的变量捕获
class A {
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！");
}
};
}
}
上述代码中的变量 a 就是捕获变量，这个变量要么是被 final 修饰，要么就要保证此变量在匿名内部类中使用时没有被修改，如果修改就会编译出错
5.3 Lambda 的变量捕获
在 Lambda 中也可以进行变量捕获
@FunctionalInterface interface A {
void test();
}
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
// a = 99; 如果修改a，则会报错
System.out.println("捕获变量："+a);
};
noParameterNoReturn.test();
}
6. Lambda 在集合中的使用
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
| 对应的接口 | 新增的方法 |
|---|---|
| Collection | removeIf()、spliterator()、stream()、parallelStream()、forEach() |
| List | replaceAll()、sort() |
| Map | getDefault()、forEach()、replaceAll()、putIfAbsent()、remove()、replace()、computeIfAbsent()、computeIfPresent()、compute()、merge() |
补充：
Collection 的 forEach() 方法是从接口 java.lang.Interable 继承的
6.1 Collection 接口
使用 forEach() 方法进行演示
forEach()源码：
代码示例： 使用匿名内部类
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.forEach(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.print(s+" ");
}
});
}
}
// 结果为：aaa bbb ccc
代码示例： 使用 Lambda
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.forEach(s -> System.out.print(s+" "));
}
}
// 结果为：aaa bbb ccc
6.2 List 接口
使用 sort() 方法进行演示
sort()源码：
代码示例： 使用匿名内部类
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.sort(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o1.compareTo(o2);
}
});
System.out.println(list);
}
}
// 结果为：[aaa, bbb, ccc]
代码示例： 使用 Lambda
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.sort((String o1,String o2)->o1.compareTo(o2));
System.out.println(list);
}
}
// 结果为：[aaa, bbb, ccc]
6.3 Map 接口
使用 HashMap 的 forEach() 方法进行演示
HashMap的forEach()源码：
代码示例： 使用匿名内部类
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
Map<Integer,String> map=new HashMap<>();
map.put(1,"aaa");
map.put(2,"222");
map.put(3,"333");
map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>() {
@Override
public void accept(Integer integer, String s) {
System.out.println("Key="+integer+" Value="+s);
}
});
}
}
/** 结果为：
Key=1 Value=aaa
Key=2 Value=222
Key=3 Value=333
*/
代码示例： 使用 Lambda
public class TestDemo{
public static void main(String[] args) {
Map<Integer,String> map=new HashMap<>();
map.put(1,"aaa");
map.put(2,"222");
map.put(3,"333");
map.forEach((Integer integer,String s)->
System.out.println("Key="+integer+" Value="+s));
}
}
/** 结果为：
Key=1 Value=aaa
Key=2 Value=222
Key=3 Value=333
*/
7. Lambda 表达式的优点和缺点
优点：
- 代码简洁，开发迅速
- 方便函数式编程
- 容易进行并行计算
- Java 引入 Lambda，改善了集合操作
缺点：
- 代码可读性变差
- 在非并行计算中，很多计算未必有传统 for 循环性能高
总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。