文章目录
- ⚽️1 背景⚽️
- 1.1 Lambda表达式的语法
- 1.2 函数式接口
- 2 Lambda表达式的基本使用
- 2.1 语法精简
- 3 变量捕获
- 3.1 匿名内部类
- 3.2 匿名内部类的变量捕获
- 3.3 Lambda的变量捕获
- ⚾️4 Lambda在集合当中的使用⚾️
- ♀️4.1 Collection接口♀️
- ♀️4.2 List接口♀️
- ♀️4.3 Map接口♀️
- 5 总结
大家好,我是晓星航。今天为大家带来的是 Java·Lambda 相关的讲解!
⚽️1 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(Lambda expression),基于数学中的λ演算得名,也可称为闭包(Closure) 。
1.1 Lambda表达式的语法
基本语法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
Lambda表达式由三部分组成:
- 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。
- ->:可理解为“被用于”的意思
- 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。
// 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)
1.2 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:
- 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 @FunctionalInterface 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:
@FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {//注意:只能有一个方法void test();}
但是这种方式也是可以的:
@FunctionalInterfaceinterface 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");}}
2 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@FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {void test();}//无返回值一个参数@FunctionalInterfaceinterface OneParameterNoReturn {void test(int a);}//无返回值多个参数@FunctionalInterfaceinterface MoreParameterNoReturn {void test(int a,int b);}//有返回值无参数@FunctionalInterfaceinterface NoParameterReturn {int test();}//有返回值一个参数@FunctionalInterfaceinterface OneParameterReturn {int test(int a);}//有返回值多参数@FunctionalInterfaceinterface MoreParameterReturn {int test(int a,int b);}
我们在上面提到过,Lambda可以理解为:Lambda就是匿名内部类的简化,实际上是创建了一个类,实现了接口,重写了接口的方法 。
没有使用lambda表达式的时候的调用方式 :
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){@Overridepublic void test() {System.out.println("hello");}};noParameterNoReturn.test();
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("一个参数无返回值:"+ a);};oneParameterNoReturn.test(10);MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{System.out.println("多个参数无返回值:"+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("有返回值有一个参数!");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);}}
2.1 语法精简
- 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。
- 参数的小括号里面只有一个参数,那么小括号可以省略
- 如果方法体当中只有一句代码,那么大括号可以省略
- 如果方法体中只有一条语句,且是return语句,那么大括号可以省略,且去掉return关键字。
示例代码:
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);}
3 变量捕获
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。
3.1 匿名内部类
匿名内部类就是没有名字的内部类 。我们这里只是为了说明变量捕获,所以,匿名内部类只要会使用就好,那么下面我们来,简单的看看匿名内部类的使用就好了。
具体想详细了解的同学戳这里:https://www.cnblogs.com/SQP51312/p/6100314.html
我们通过简单的代码来学习一下:
class Test {public void func(){System.out.println("func()");}}public class TestDemo {public static void main(String[] args) {new Test(){@Overridepublic void func() {System.out.println("我是内部类,且重写了func这个方法!");}};}}
在上述代码当中的main函数当中,我们看到的就是一个匿名内部类的简单的使用。
3.2 匿名内部类的变量捕获
class Test {public void func(){System.out.println("func()");}}public class TestDemo {public static void main(String[] args) {int a = 100;new Test(){@Overridepublic 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。
public class TestDemo {public static void main(String[] args) {int a = 100;new Test(){@Overridepublic void func() {a = 99;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!");}};}}
该代码直接编译报错。
3.3 Lambda的变量捕获
在Lambda当中也可以进行变量的捕获,具体我们看一下代码。
@FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {void test();}public static void main(String[] args) {int a = 10;NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{// a = 99; errorSystem.out.println("捕获变量:"+a);};noParameterNoReturn.test();}
⚾️4 Lambda在集合当中的使用⚾️
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。
以上方法的作用可自行查看我们发的帮助手册。我们这里会示例一些方法的使用。注意:Collection的forEach()方法是从接口 java.lang.Iterable
拿过来的。
♀️4.1 Collection接口♀️
forEach()
方法演示
该方法在接口 Iterable
当中,原型如下:
default void forEach(Consumer<" />super T> action) {Objects.requireNonNull(action);for (T t : this) {action.accept(t);}}
该方法表示:对容器中的每个元素执行action指定的动作 。
public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("Hello");list.add("bit");list.add("hello");list.add("lambda");list.forEach(new Consumer<String>(){@Overridepublic void accept(String str){//简单遍历集合中的元素。System.out.print(str+" ");}});}
输出结果:
我们可以修改为如下代码:
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);});}
输出结果:
♀️4.2 List接口♀️
sort()方法的演示
sort方法源码:该方法根据c指定的比较规则对容器元素进行排序。
public void sort(Comparator<" />super E> c) {final int expectedModCount = modCount;Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c);if (modCount != expectedModCount) {throw new ConcurrentModificationException();}modCount++;}
使用示例:
public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("Hello");list.add("bit");list.add("hello");list.add("lambda");list.sort(new Comparator<String>() {@Overridepublic int compare(String str1, String str2){//注意这里比较长度return str1.length()-str2.length();}});System.out.println(list);}
输出结果:
修改为lambda表达式:
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);}
输出结果:
♀️4.3 Map接口♀️
HashMap
的 forEach()
该方法原型如下:
default void forEach(BiConsumer<" />super K, ? super V> action) {Objects.requireNonNull(action);for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {K k;V v;try {k = entry.getKey();v = entry.getValue();} catch(IllegalStateException ise) {// this usually means the entry is no longer in the map.throw new ConcurrentModificationException(ise);}action.accept(k, v);}}
作用是对Map中的每个映射执行action指定的操作。
代码示例:
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(new BiConsumer<Integer, String>(){@Overridepublic void accept(Integer k, String v){System.out.println(k + "=" + v);}});}
输出结果:
使用lambda表达式后的代码:
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));}
输出结果:
5 总结
Lambda表达式的优点很明显,在代码层次上来说,使代码变得非常的简洁。缺点也很明显,代码不易读。
优点:
- 代码简洁,开发迅速
- 方便函数式编程
- 非常容易进行并行计算
- 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的 for 性能要高
- 不容易进行调试
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