Java Lambda表达式超详细介绍

网友投稿 313 2022-08-30


Java Lambda表达式超详细介绍

目录一、背景1.Lambda表达式的语法2.函数式接口二、Lambda表达式的基本使用三、语法精简四、变量捕获五、Lambda在集合当中的使用1.Collection接口六、List接口1.sort()方法的演示七、Map接口

一、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)可以看作是一个匿名函数,基于数学中的λ演算得名,也可称为闭包(Closure)

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:

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。

// 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)

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:

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@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:

@FunctionalInterface

interface NoParameterNoReturn {

//注意:只能有一个抽象方法

void test();

}

但是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");

}

}

二、Lambda表达式的基本使用

首先,我们实现准备好几个接口:

@FunctionalInterface

interface NoParameterNoReturn {

//注意:只能有一个抽象方法

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 NoParameterRhttp://eturn {

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:

@FunctionalInterface

interface NoParameterNoReturn {

//注意:只能有一个抽象方法

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 TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {

System.out.println("无参数无返回值");

};

//test方法的主体内容在上述括号内

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);

}

}

三、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,其是return语句,那么大括号可以省略,且去掉return关键字。

示例代码:

@FunctionalInterface

interface NoParameterNoReturn {

//注意:只能有一个抽象方法

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 TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

//方法参数有多个且方法体中无返回值,则可以省略参数类型

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);

//方法中只有一个参数,那么小括号可以省略

OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a -> {

System.out.println("方法中只有一个参数,那么小括号可以省略:" + a);

};

oneParameterNoReturn.test(10);

//无参数无返回值,方法体中只有 一行代码的时候,可以去掉方法体的大括号

NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> System.ohttp://ut.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,且无参数

NoParameterReturn noParameterReturn = () -> 40;

int ret = noParameterReturn.test();

System.out.println(ret);

}

}

四、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。

下面我们来讲下在Lambda当中也可以进行变量的捕获,具体我们看一下代码:

@FunctionalInterface

interface NoParameterNoReturn {

void test();

}

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

int a = 10;

NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {

/*

注意此处不能够修改a的值,与匿名内部类中相同

a = 99;

*/

System.out.println("捕获变量:" + a);

};

noParameterNoReturn.test();

}

}

五、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。

1.Collection接口

forEach() 方法演示

该方法在接口 Iterable 当中,原型如下:

**forEach()**方法表示:对容器中的每个元素执行action指定的动作

可以看到我们的参数Consumer其实是一个函数式接口:

这个函数式接口中有一个抽象方法accept:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

ArrayList list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

list.add("bit");

list.add("hello");

list.add("lambda");

list.forEach(new Consumer() {

@Override

public void accept(String s) {

//简单遍历集合中的元素

System.out.println(s);

}

});

}

}

输出结果:

Hello bit hello lambda

我们可以修改为如下代码:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

ArrayList list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

list.add("bit");

list.add("hello");

list.add("lambda");

list.forEach((String s) -> {

System.out.println(s);

});

}

}

同时还可以简化代码:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

ArrayList list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

list.add("bit");

list.add("hello");

list.add("lambda");

list.forEach(s -> System.out.println(s));

}

}

六、List接口

1.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。

可以看到其参数是Comparator,我们点进去看下:又是一个函数式接口

这个接口中有一个抽象方法叫做compare方法:

使用示例:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

ArrayList list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

list.add("bit");

list.add("hello");

list.add("lambda");

/*

对list集合中的字符串按照长度进行排序

*/

list.sort(new Comparator() {

@Override

public int compare(String o1, String o2) {

return o1.length() - o2.length();

}

});

/*

输出排序后最终的结果

*/

list.forEach(s -> System.out.println(s));

}

}

输出结果为:

bit Hello hello lambda

修改为lambda表达式:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

ArrayList list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

list.add("bit");

list.add("hello");

list.add("lambda");

/*

对list集合中的字符串按照长度进行排序

*/

list.sort((String o1, String o2) -> {

return o1.length() - o2.length();

}

);

/*

输出排序后最终的结果:

bit

Hello

hello

lambda

*/

list.forEach(s -> System.out.println(s));

}

}

此时还可以对代码进行简化:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

ArrayList list = new ArrayList<>();

list.add("Hello");

list.add("bit");

list.add("hello");

list.add("lambda");

/*

对list集合中的字符串按照长度进行排序

*/

list.sort((o1, o2) ->

o1.length() - o2.length()

);

/*

输出排序后最终的结果:

bit

Hello

hello

lambda

*/

list.forEach(s -> System.out.println(s));

}

}

七、Map接口

HashMap 的 forEach()方法:

这个函数式接口中有一个抽象方法叫做accept方法:

代码示例:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

HashMap map = new HashMap<>();

map.put(1, "hello");

map.put(2, "bit");

map.put(3, "hello");

map.put(4, "lambda");

map.forEach(new BiConsumer() {

@Ohttp://verride

public void accept(Integer integer, String s) {

System.out.println(integer + " " + s);

}

});

}

}

输出结果:

1 hello2 bit3 hello4 lambda

使用lambda表达式后的代码:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

HashMap map = new HashMap<>();

map.put(1, "hello");

map.put(2, "bit");

map.put(3, "hello");

map.put(4, "lambda");

map.forEach((Integer integer, String s) -> {

System.out.println(integer + " " + s);

}

);

}

}

还可以对代码继续简化:

public class TestDemo2 {

public static void main(String[] args) {

HashMap map = new HashMap<>();

map.put(1, "hello");

map.put(2, "bit");

map.put(3, "hello");

map.put(4, "lambda");

map.forEach((integer, s) ->

System.out.println(integer + " " + s)

);

}

}

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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