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 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); }
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.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,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<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Hello"); list.add("bit"); list.add("hello"); list.add("lambda"); list.forEach(new Consumer<String>() { @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<String> 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<String> 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<String> 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<String>() { @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<String> 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<String> 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<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>() { @Override public void accept(Integer integer, String s) { System.out.println(integer + " " + s); } }); } }
输出结果:
1 hello
2 bit
3 hello
4 lambda
使用lambda表达式后的代码:
public class TestDemo2 { 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((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<Integer, String> 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