转载于 深入理解Java Lambda表达式
什么是Lambda表达式?
可以将Lambda表达式理解为一个匿名函数; Lambda表达式允许将一个函数作为另外一个函数的参数; 我们可以把 Lambda 表达式理解为是一段可以传递的代码(将代码作为实参),也可以理解为函数式编程,将一个函数作为参数进行传递。
为什么要引入Lambda表达式?
这就好像小强看到小明的手里拿了一把玩具手枪,自己也想拥有一把一样。当java程序员看到其他语言的程序员(如JS,Python)在使用闭包或者Lambda表达式的时候,于是开始吐槽世界上使用最广的语言居然不支持函数式编程。千呼万唤,Java8推出了Lambda表达式。
Lambda表达式能够让程序员的编程更加高效
让我们先来看一段代码:
package com.isea.java;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {Thread thread = new Thread(new MyRunnable());thread.start();thread.close();}
}
class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}
}
为了使这段代码变得更加简洁,可以使用匿名内部类重构一下(注意代码中的注释):
package com.isea.java;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {new Thread(new Runnable() {//这里的new Runnable(),这里new 了接口,在这个new的接口里面,我们写了这个接口的实现类。//这里可以看出,我们把一个重写的run()方法传入了一个构造函数中。@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}}).start();}
}
上面的代码可以换成这样的,我们将new 的接口,赋值给线程的引用:
package com.isea.java;public class TestLambda {public static void main(String[] args) {Thread thread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("Hello");}});thread.start();}
}
而上面的这段代码,不是最简单的,还可以进一步简化:
package com.isea.java;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {new Thread(() -> System.out.println("Hello")).start();}
}//这里new Thread(() -> System.out.println("Hello"));同样实现了将一段代码传入了构造方法中
怎么样?是不是很酷?我想上面的三段代码已经成功的想你展示了Lambda表达式能够让程序员的编程更叫高效这话是真的!假如之前没有接触过函数式编程的话,即便已经体会到了Lambda表达式能够减少代码量,省掉不少手力,也为这逻辑,感到很费脑力。孰能生巧,还记得当年打9*9的乘法表的时候,也觉得很难不是么?
Lambda表达式的语法:
([Lambda参数列表,即形参列表]) -> {Lambda体,即方法体}
拷贝小括号,写死右箭头,落地大括号,大括号中写上业务逻辑
@Functionalnterface
default
静态方法
特点:使用 "->"将参数和实现逻辑分离;( ) 中的部分是需要传入Lambda体中的参数;{ } 中部分,接收来自 ( ) 中的参数,完成一定的功能。
Lambda表达式的分类
- 无参无返回值
package com.isea.java;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {new Thread(() -> System.out.println("Hello"));}
}//()中无参数,也不能省略;{}中只有一句话,建议省略。
- 有参无返回值
package com.isea.java;
import java.util.ArrayList;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("AAAAA");list.add("BBBBB");list.add("CCCCC");list.add("DDDDD");//形参的类型是确定的,可省略;只有一个形参,()可以省略;list.forEach(t -> System.out.print(t + "\t"));//打印结果:AAAAA BBBBB CCCCC DDDDD}
}
public void forEach(Consumer<? super E> action)
forEach() 功能等同与增强型for循环 这个方法来自于Iterable接口,Collection接口继承了这个接口,List又继承了Collection接口,而ArrayList是List的实现类;forEach函数,指明该函数需要传入一个函数,而且是有参数没有返回值的函数,而Consumer接口中正好有且仅有一个这样的有参无返回值的抽象方法**。接下来,我们会了解到这是使用Lambda的必要条件。
void accept(T t);//来自源码
- 无参有返回值
package com.isea.java;
import java.util.Random;
import java.util.stream.Stream;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {Random random = new Random();Stream<Integer> stream = Stream.generate(() ->random.nextInt(100));stream.forEach(t -> System.out.println(t));} //只有一个return,可以省略return;该方法将会不断的打印100以内的正整数。
} //Stream.generate()方法创建无限流,该方法要求传入一个无参有返回值的方法。
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) //来自源码
- 有参有返回值
这个例子,相对较长,请揉揉眼睛,需求:按照学生的姓名对学生进行排序(使用Collator 文本校对器排序):
package com.isea.java;
import java.text.Collator;
import java.util.TreeSet;public class TestLambda {public static void main(String[] args) {Collator collator = Collator.getInstance();TreeSet<Student> set = new TreeSet<>((s1,s2) -> collator.compare(s1.getName(),s2.getName()));set.add(new Student(10,"张飞"));set.add(new Student(3,"周瑜"));set.add(new Student(1,"宋江"));set.forEach(student -> System.out.println(student));}
}//这里的Collator是一个抽象类,但是提供了获取该类实例的方法getInstance()class Student{private int id;private String name;public Student(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;}public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"id=" + id +", name='" + name + '\'' +'}';}
}
其实,这个例子,也不是很长。到此,我们就讲完了Lambda表达式的分类,参数和返回值交叉组合一共四种。
什么是函数式接口?
即SAM(Single Abstract Method )接口,有且只有一个抽象方法的接口(可以有默认方法或者是静态方法和从Object继承来的方法,但是抽象方法有且只能有一个)。 JDK1.8之后,添加@FunctionalInterface表示这个接口是是一个函数式接口,因为有了@functionalInterface标记,也称这样的接口为Mark(标记)类型的接口。举例子:
@FunctionalInterface
public interface Runnable {public abstract void run();
}//来自源码
只有函数式接口的变量或者是函数式接口,才能够赋值为Lambda表达式。这个接口中,可以有默认方法,或者是静态方法。函数式接口中还可以有Object中覆盖的方法,也就是equals方法,hashCode方法。 JDK1.8之后,如果是函数式接口,可以添加 @FunctionalInterface表示这是一个函数式接口,举例:
@FunctionalInterface
java.lang.Runnable{void run();
}@FunctionalInterface
java.lang.Comparator<T>{int compare(T o1, T o2);
}@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {R apply(T t);
}
针对上面的例子,比方说这个Runnable接口是支持Lambda表达式,那么如果有一个方法(比如Thread类的构造函数)需要传入一个Runnable接口的实现类的话,那么就可以直接把Lambda表达式写进去。
换个角度说TreeSet,它有一个构造函数中是要求传入一个接口类型,如果这个接口类型恰好是函数式接口,那么直接传进去一个Lambda表达式即可。
函数式接口有什么作用?
函数式接口能够接受匿名内部类的实例化对象,换句话说,我们可以使用匿名内部类来实例化函数式接口的对象,而Lambda表达式能够代替内部类实现代码的进一步简化,因此,Lambda表达式和函数式接口紧密的联系到了一起,接下来的这句话非常的重要:
每一个Lambda表达式能隐式的给函数式接口赋值
上文中提到的例子:
new Thread(() -> System.out.println("hello")).start();
编译器会认为Thread()中传入的是一个Runnable的对象,而我们利用IDEA的智能感知,鼠标指向“->”或“()”的时候,会发现这是一个Runnable类型,实际上编译器会自动将Lambda表达式赋值给函数式接口,在本例中就是Runnable接口。本例中Lambda表达式将打印方法传递给了Runnable接口中的run()方法,从而形成真正的方法体。
而且,
参数与返回值是一一对应的,即如果函数式接口中的抽象方法是有返回值,有参数的,那么要求Lambda表达式也是有返回值,有参数的(余下类推)
自定义一个函数式接口:
package com.isea.java;
@FunctionalInterface
public interface IMyInterface {void study();
}package com.isea.java;
public class TestIMyInterface {public static void main(String[] args) {IMyInterface iMyInterface = () -> System.out.println("I like study");iMyInterface.study();}
} //这里的Lambda表达式将方法体赋值给函数式接口
四大函数式接口:
有时候后,如果我们调用某一个方法,发现这个方法中需要传入的参数要求是一个函数式的接口,那么我们可以直接传入Lambda表达式。这些接口位于java.util.function包下,需要注意一下,java.util包和java.util.function包这两个包没有什么关系,切不可以为function包是java.util包下面的包。
1. 消费型接口:Consumer< T> void accept(T t)有参数,无返回值的抽象方法;
2. 供给型接口:Supplier < T> T get() 无参有返回值的抽象方法;
3. 断定型接口: Predicate< T> boolean test(T t):有参,但是返回值类型是固定的boolean
4. 函数型接口: Function< T,R> R apply(T t)有参有返回值的抽象方法;
除了这四个之外,在java.util.function包下还有很多函数式接口可供使用。
例子:如果薪资小于10000,涨工资到10000
package com.isea.java;
import java.util.HashMap;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {HashMap<String,Double> map = new HashMap<>();map.put("周瑜",9000.0);map.put("宋江",12000.0);map.put("张飞",8000.0);map.forEach((k,v) -> {if (v < 10000.0)map.put(k,10000.0);});//BiConsumer<T,U>,void apply(T t, U u)map.forEach((k,v) -> System.out.print(k + ":" + v + "\t\t"));}
} //结果打印:张飞:10000.0 周瑜:10000.0 宋江:12000.0
方法引用:
当Lambda表达式满足某种条件的时候,使用方法引用,可以再次简化代码
构造引用:当Lambda表达式是通过new一个对象来完成的,那么可以使用构造引用。
package com.isea.java;
import java.util.function.Supplier;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {
// Supplier<Student> s = () -> new Student();Supplier<Student> s = Student::new;}//实际过程:将new Student()赋值给了Supplier这个函数式接口中的那个抽象方法
}
某个类型的任意对象的实例方法引用:类名::实例方法
Lambda表达式的的Lambda体也是通过一个对象的方法完成,但是调用方法的对象是Lambda表达式的参数列表中的一个,剩下的参数正好是给这个方法的实参。
package com.isea.java;
import java.util.TreeSet;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {
// TreeSet<String> set = new TreeSet<>((s1,s2) -> s1.compareTo(s2));
/* 这里如果使用第一句话,编译器会有提示:Can be replaced with Comparator.naturalOrder,这句话告诉我们String已经重写了compareTo()方法,在这里写是多此一举,这里为什么这么写,是因为为了体现下面这句编译器的提示:Lambda can be replaced with method reference。好了,下面的这句就是改写成方法引用之后:
*/ //类名::实例方法TreeSet<String> set = new TreeSet<>(String::compareTo);set.add("Hello");set.add("isea_you");// set.forEach(t -> System.out.println(t));//Hello \n isea_youset.forEach(System.out::println);//(1)对象::实例方法,Lambda表达式的(形参列表)与实例方法的(实参列表)类型,个数是对应}
}
某个对象的实例方法:对象::实例方法
上面的代码的最后一句已经演示。
静态方法引用:类名::静态方法
package com.isea.java;
import java.util.stream.Stream;
public class TestLambda {public static void main(String[] args) {
// Stream<Double> stream = Stream.generate(() -> Math.random());
// 类名::静态方法, Lambda表达式的(形参列表)与实例方法的(实参列表)类型,个数是对应Stream<Double> stream = Stream.generate(Math::random);stream.forEach(System.out::println);}
}