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JavaSE—— Lambda表达式

热度：55   发布时间：2023-11-01 17:04:01.0

Lambda表达式

简介：
Lambda 表达式，也可称为闭包，它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。
Lambda 允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中）。
使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

标准格式:

Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：

  • 一些参数
  • 一个箭头
  • 一段代码

Lambda表达式的标准格式为：

(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }

格式说明：

  • 小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
  • ->是新引入的语法格式，代表指向动作。
  • 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。

匿名内部类与lambda对比:

new Thread(new Runnable() {
    @Overridepublic void run() {
    System.out.println("多线程任务执行！");}
}).start();

仔细分析该代码中，Runnable接口只有一个run方法的定义：

  • public abstract void run();

即制定了一种做事情的方案（其实就是一个方法）：

  • 无参数：不需要任何条件即可执行该方案。
  • 无返回值：该方案不产生任何结果。
  • 代码块（方法体）：该方案的具体执行步骤。

同样的语义体现在Lambda语法中，要更加简单：

() -> System.out.println("多线程任务执行！")
  • 前面的一对小括号即run方法的参数（无），代表不需要任何条件；
  • 中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码；
  • 后面的输出语句即业务逻辑代码。

省略格式:

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

  1. 小括号内参数的类型可以省略；
  2. 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
  3. 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。

备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本章开头的多线程案例。

可推导即可省略

Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。例如上例还可以使用Lambda的省略写法：

Runnable接口简化:
1. () -> System.out.println("多线程任务执行！")
Comparator接口简化:
2. Arrays.sort(array, (a, b) -> a.getAge() - b.getAge());

Lambda的前提条件

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

  1. 使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。
    无论是JDK内置的Runnable、Comparator接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
  2. 使用Lambda必须具有上下文推断。
    也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。

备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。

Lambda表达式案例：

定义一个接口

interface Lambda {
    /**多参数无返回*/@FunctionalInterfaceinterface NoReturnMultiParam {
    void method(int a, int b);}/**无参无返回值*/@FunctionalInterfaceinterface NoReturnNoParam {
    void method();}/**一个参数无返回*/@FunctionalInterfaceinterface NoReturnOneParam {
    void method(int a);}/**多个参数有返回值*/@FunctionalInterfaceinterface ReturnMultiParam {
    int method(int a, int b);}/*** 无参有返回*/@FunctionalInterfaceinterface ReturnNoParam {
    int method();}/**一个参数有返回值*/@FunctionalInterfaceinterface ReturnOneParam {
    int method(int a);}
}

直接测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    //无参无返回Lambda.NoReturnNoParam noReturnNoParam = () -> {
    System.out.println("NoReturnNoParam");//NoReturnNoParam};noReturnNoParam.method();//一个参数无返回Lambda.NoReturnOneParam noReturnOneParam = (int a) -> {
    System.out.println("NoReturnOneParam param:" + a);//NoReturnOneParam param:6};noReturnOneParam.method(6);//多个参数无返回Lambda.NoReturnMultiParam noReturnMultiParam = (int a, int b) -> {
    System.out.println("NoReturnMultiParam param:" + "{" + a +"," + + b +"}");//NoReturnMultiParam param:{6,8}};noReturnMultiParam.method(6, 8);//无参有返回值Lambda.ReturnNoParam returnNoParam = () -> {
    System.out.print("ReturnNoParam");//ReturnNoParamreturn:1return 1;};int res = returnNoParam.method();System.out.println("return:" + res);//一个参数有返回值Lambda.ReturnOneParam returnOneParam = (int a) -> {
    System.out.println("ReturnOneParam param:" + a);//ReturnOneParam param:6return 1;};int res2 = returnOneParam.method(6);System.out.println("return:" + res2);//return:1//多个参数有返回值Lambda.ReturnMultiParam returnMultiParam = (int a, int b) -> {
    System.out.println("ReturnMultiParam param:" + "{" + a + "," + b +"}");//ReturnMultiParam param:{6,8}return 1;};int res3 = returnMultiParam.method(6, 8);System.out.println("return:" + res3);//return:1}
}

语法简化↓

我们可以通过观察以下代码来完成代码的进一步简化，写出更加优雅的代码。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    //1.简化参数类型，可以不写参数类型，但是必须所有参数都不写Lambda.NoReturnMultiParam lamdba1 = (a, b) -> {
    System.out.println("简化参数类型");};lamdba1.method(1, 2);//2.简化参数小括号，如果只有一个参数则可以省略参数小括号Lambda.NoReturnOneParam lambda2 = a -> {
    System.out.println("简化参数小括号");};lambda2.method(1);//3.简化方法体大括号，如果方法条只有一条语句，则可以胜率方法体大括号Lambda.NoReturnNoParam lambda3 = () -> System.out.println("简化方法体大括号");lambda3.method();//4.如果方法体只有一条语句，并且是 return 语句，则可以省略方法体大括号Lambda.ReturnOneParam lambda4 = a -> a+3;System.out.println(lambda4.method(5));Lambda.ReturnMultiParam lambda5 = (a, b) -> a+b;System.out.println(lambda5.method(1, 1));}
}

Lambda 表达式常用示例
lambda 表达式引用方法
有时候我们不是必须要自己重写某个匿名内部类的方法，我们可以可以利用 lambda表达式的接口快速指向一个已经被实现的方法。

语法

? 方法归属者::方法名 静态方法的归属者为类名，普通方法归属者为对象

public class Exe1 {public static void main(String[] args) {ReturnOneParam lambda1 = a -> doubleNum(a);System.out.println(lambda1.method(3));//lambda2 引用了已经实现的 doubleNum 方法ReturnOneParam lambda2 = Exe1::doubleNum;System.out.println(lambda2.method(3));Exe1 exe = new Exe1();//lambda4 引用了已经实现的 addTwo 方法ReturnOneParam lambda4 = exe::addTwo;System.out.println(lambda4.method(2));}/*** 要求* 1.参数数量和类型要与接口中定义的一致* 2.返回值类型要与接口中定义的一致*/public static int doubleNum(int a) {return a * 2;}public int addTwo(int a) {return a + 2;}
}

构造方法的引用
一般我们需要声明接口，该接口作为对象的生成器，通过 类名::new 的方式来实例化对象，然后调用方法返回对象。

interface ItemCreatorBlankConstruct {
    Item getItem();
}
interface ItemCreatorParamContruct {
    Item getItem(int id, String name, double price);
}public class Exe2 {
    public static void main(String[] args) {
    ItemCreatorBlankConstruct creator = () -> new Item();Item item = creator.getItem();ItemCreatorBlankConstruct creator2 = Item::new;Item item2 = creator2.getItem();ItemCreatorParamContruct creator3 = Item::new;Item item3 = creator3.getItem(112, "鼠标", 135.99);}
}

lambda 表达式创建线程
我们以往都是通过创建 Thread 对象，然后通过匿名内部类重写 run() 方法，一提到匿名内部类我们就应该想到可以使用 lambda 表达式来简化线程的创建过程。

    Thread t = new Thread(() -> {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
    System.out.println(2 + ":" + i);}});t.start();

遍历集合
我们可以调用集合的 public void forEach(Consumer<? super E> action) 方法，通过 lambda 表达式的方式遍历集合中的元素。以下是 Consumer 接口的方法以及遍历集合的操作。Consumer 接口是 jdk 为我们提供的一个函数式接口。

    @FunctionalInterfacepublic interface Consumer<T> {
    void accept(T t);//....}

      ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();Collections.addAll(list, 1,2,3,4,5);//lambda表达式 方法引用list.forEach(System.out::println);list.forEach(element -> {
    if (element % 2 == 0) {
    System.out.println(element);}});

删除集合中的某个元素
我们通过public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)方法来删除集合中的某个元素，Predicate 也是 jdk 为我们提供的一个函数式接口，可以简化程序的编写。

      ArrayList<Item> items = new ArrayList<>();items.add(new Item(11, "小牙刷", 12.05 ));items.add(new Item(5, "日本马桶盖", 999.05 ));items.add(new Item(7, "格力空调", 888.88 ));items.add(new Item(17, "肥皂", 2.00 ));items.add(new Item(9, "冰箱", 4200.00 ));items.removeIf(ele -> ele.getId() == 7);//通过 foreach 遍历，查看是否已经删除items.forEach(System.out::println);

集合内元素的排序
在以前我们若要为集合内的元素排序，就必须调用 sort 方法，传入比较器匿名内部类重写 compare 方法，我们现在可以使用 lambda 表达式来简化代码。

        ArrayList<Item> list = new ArrayList<>();list.add(new Item(13, "背心", 7.80));list.add(new Item(11, "半袖", 37.80));list.add(new Item(14, "风衣", 139.80));list.add(new Item(12, "秋裤", 55.33));/*list.sort(new Comparator<Item>() {@Overridepublic int compare(Item o1, Item o2) {return o1.getId() - o2.getId();}});*/list.sort((o1, o2) -> o1.getId() - o2.getId());System.out.println(list);

Lambda 表达式中的闭包问题#
这个问题我们在匿名内部类中也会存在，如果我们把注释放开会报错，告诉我 num 值是 final 不能被改变。这里我们虽然没有标识 num 类型为 final，但是在编译期间虚拟机会帮我们加上 final 修饰关键字。

import java.util.function.Consumer;
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
    int num = 10;Consumer<String> consumer = ele -> {
    System.out.println(num);};//num = num + 2;consumer.accept("hello");}
}
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