【javaSE】 Lambda表达式与Lambda表达式的使用

文章目录

• Lambda表达式的背景
• • Lambda表达式的语法
  • 函数式接口
• Lambda表达式的基本使用
• • 语法精简
• 变量捕获
• • 匿名内部类
  • 匿名内部类的变量捕获
  • Lambda的变量捕获
• Lambda在集合当中的使用
• • Collection接口
  • List接口
  • Map接口
• Lambda表达式总结
• ⭕总结

Lambda表达式的背景

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） 。

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。

示例如下：

// 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)

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：

@FunctionalInterfaceinterface NoParameterNoReturn {//注意：只能有一个方法void test();}

也提供了另一种方式：

@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");}}

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);}}

语法精简

1. 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。

2. 参数的小括号里面只有一个参数，那么小括号可以省略

3. 如果方法体当中只有一句代码，那么大括号可以省略

4. 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);}

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

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

匿名内部类的简单的使用如下:

/** * Created with IntelliJ IDEA. * Description: * User: GAOBO * Date: 2020-04-15 * Time: 16:16 */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！");}};}}

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

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();}

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

注意：Collection的forEach()方法是从接口 java.lang.Iterable 拿过来的。

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("遇事问春风乄");list.add("hello");list.add("博主");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：Hello 遇事问春风乄 hello 博主

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("遇事问春风乄");list.add("hello");list.add("博主");//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：Hello 遇事问春风乄 hello 博主

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("遇事问春风乄");list.add("hello");list.add("博主");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：遇事问春风乄, Hello, hello, 博主

修改为lambda表达式：

public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("Hello");list.add("遇事问春风乄");list.add("hello");list.add("博主");//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：遇事问春风乄, Hello, hello, 博主

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, "遇事问春风乄");map.put(3, "hello");map.put(4, "博主");map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>(){@Overridepublic void accept(Integer k, String v){System.out.println(k + "=" + v);}});}

输出结果：

1=hello 2=遇事问春风乄 3=hello 4=博主

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, "遇事问春风乄");map.put(3, "hello");map.put(4, "博主");map.forEach((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));}

输出结果：

1=hello 2=遇事问春风乄 3=hello 4=博主

Lambda表达式总结

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：

1. 代码简洁，开发迅速

2. 方便函数式编程

3. 非常容易进行并行计算

4. Java 引入 Lambda，改善了集合操作

缺点：

1. 代码可读性变差

2. 在非并行计算中，很多计算未必有传统的 for 性能要高

3. 不容易进行调试

⭕总结

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