原文: https://www.programiz.com/java-programming/lambda-expression
在本文中,我们将借助示例学习 Java lambda 表达式以及 lambda 表达式与函数式接口,通用函数式接口和流 API 的结合使用。
lambda 表达式是在 Java 8 中首次引入的。其主要目的是提高语言的表达能力。
但是,在进入 lambda 之前,我们首先需要了解函数式接口。
什么是函数式接口?
如果 Java 接口仅包含一个抽象方法,则将其称为函数式接口。 仅这一种方法指定了接口的预期用途。
例如,包java.lang
中的Runnable
接口; 由于它仅构成一种方法,即run()
,因此它是一个函数式接口。
示例 1:在 java 中定义函数式接口
import java.lang.FunctionalInterface;
@FunctionalInterface
public interface MyInterface{
// the single abstract method
double getValue();
}
在上面的示例中,接口MyInterface
只有一个抽象方法getValue()
。 因此,它是一个函数式接口。
在这里,我们使用了注解@FunctionalInterface
。 该注解会强制 Java 编译器指示该接口是函数式接口。 因此,不允许有多个抽象方法。 但是,它不是强制性的。
在 Java 7 中,函数式接口被视为单一抽象方法或 SAM 类型。 SAM 通常用 Java 7 中的匿名类实现。
示例 2:使用 Java 中的匿名类实现 SAM
public class FunctionInterfaceTest {
public static void main(String[] args) {
// anonymous class
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("I just implemented the Runnable Functional Interface.");
}
}).start();
}
}
输出:
I just implemented the Runnable Functional Interface.
在这里,我们可以将匿名类传递给方法。 这有助于用 Java 7 用更少的代码编写程序。但是,语法仍然很困难,并且需要很多额外的代码行。
Java 8 进一步扩展了 SAM 的功能。 由于我们知道函数式接口只有一种方法,因此在将其作为参数传递时,无需定义该方法的名称。 Lambda 表达式使我们能够做到这一点。
Lambda 表达式简介
Lambda 表达式本质上是一个匿名或未命名的方法。 lambda 表达式不能单独执行。 相反,它用于实现函数式接口定义的方法。
如何在 Java 中定义 Lambda 表达式?
这是我们如何在 Java 中定义 lambda 表达式。
(parameter list) -> lambda body
使用的新运算符(->
)被称为箭头运算符或 lambda 运算符。 目前语法尚不清楚。 让我们探索一些例子,
假设我们有一个这样的方法:
double getPiValue() {
return 3.1415;
}
我们可以使用 lambda 表达式编写此方法,如下所示:
() -> 3.1415
在此,该方法没有任何参数。 因此,运算符的左侧包括一个空参数。 右侧是 lambda 主体,用于指定 lambda 表达式的操作。 在这种情况下,它将返回值 3.1415。
Lambda 主体的类型
在 Java 中,lambda 主体有两种类型。
1.具有单个表达式的正文
() -> System.out.println("Lambdas are great");
这种类型的 lambda 主体称为表达式主体。
2.由代码块组成的正文
() -> {
double pi = 3.1415;
return pi;
};
这种类型的 lambda 体称为块体。 块主体允许 lambda 主体包含多个语句。 这些语句包含在括号内,您必须在括号后添加分号。
注意:对于块体,您应该始终有一个return
语句。 但是,表达式主体不需要return
语句。
示例 3:Lambda 表达式
让我们编写一个 Java 程序,该程序使用 lambda 表达式返回Pi
的值。
如前所述,lambda 表达式不是单独执行的。 相反,它形成了由函数式接口定义的抽象方法的实现。
因此,我们需要首先定义一个函数式接口。
import java.lang.FunctionalInterface;
// this is functional interface
@FunctionalInterface
interface MyInterface{
// abstract method
double getPiValue();
}
public class Main {
public static void main( String[] args ) {
// declare a reference to MyInterface
MyInterface ref;
// lambda expression
ref = () -> 3.1415;
System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue());
}
}
输出:
Value of Pi = 3.1415
在上面的示例中,
我们创建了一个名为
MyInterface
的函数式接口。 它包含一个名为getPiValue()
的抽象方法在
Main
类中,我们声明了对MyInterface
的引用。 请注意,我们可以声明接口的引用,但不能实例化接口。 即
, ```java // it will throw an error MyInterface ref = new myInterface();
// it is valid MyInterface ref;
-
然后,我们为引用分配了一个 lambda 表达式。
```java
ref = () -> 3.1415;
- 最后,我们使用引用接口调用方法
getPiValue()
。 当
时System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue());
带参数的 Lambda 表达式
到目前为止,我们已经创建了不带任何参数的 lambda 表达式。 但是,类似于方法,lambda 表达式也可以具有参数。 例如,
(n) -> (n%2)==0
在此,括号内的变量n
是传递给 lambda 表达式的参数。 Lambda 主体接受参数并检查其是偶数还是奇数。
示例 4:将 lambda 表达式与参数一起使用
@FunctionalInterface
interface MyInterface {
// abstract method
String reverse(String n);
}
public class Main {
public static void main( String[] args ) {
// declare a reference to MyInterface
// assign a lambda expression to the reference
MyInterface ref = (str) -> {
String result = "";
for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--)
result += str.charAt(i);
return result;
};
// call the method of the interface
System.out.println("Lambda reversed = " + ref.reverse("Lambda"));
}
}
输出:
Lambda reversed = adbmaL
泛型函数式接口
到目前为止,我们已经使用了仅接受一种类型的值的函数式接口。 例如,
@FunctionalInterface
interface MyInterface {
String reverseString(String n);
}
上面的函数式接口仅接受String
并返回String
。 但是,我们可以使函数式接口通用,以便接受任何数据类型。 如果您不确定泛型,请访问 Java 泛型。
示例 5:泛型函数式接口和 Lambda 表达式
// GenericInterface.java
@FunctionalInterface
interface GenericInterface<T> {
// generic method
T func(T t);
}
// GenericLambda.java
public class Main {
public static void main( String[] args ) {
// declare a reference to GenericInterface
// the GenericInterface operates on String data
// assign a lambda expression to it
GenericInterface<String> reverse = (str) -> {
String result = "";
for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--)
result += str.charAt(i);
return result;
};
System.out.println("Lambda reversed = " + reverse.func("Lambda"));
// declare another reference to GenericInterface
// the GenericInterface operates on Integer data
// assign a lambda expression to it
GenericInterface<Integer> factorial = (n) -> {
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++)
result = i * result;
return result;
};
System.out.println("factorial of 5 = " + factorial.func(5));
}
}
输出:
Lambda reversed = adbmaL
factorial of 5 = 120
在上面的示例中,我们创建了一个名为GenericInterface
的通用函数式接口。 它包含一个名为func()
的通用方法。
在Main
类里面
GenericInterface<String> reverse
- 创建对接口的引用。 现在,该接口可处理String
类型的数据。GenericInterface<Integer> factorial
- 创建对接口的引用。 在这种情况下,该接口对Integer
类型的数据进行操作。
Lambda 表达式和流 API
新的java.util.stream
包已添加到 JDK8,它允许 Java 开发人员执行诸如Lists
之类的搜索,过滤,映射,归约或操作集合之类的操作。
例如,我们有一个数据流(在我们的示例中为String
的List
),其中每个字符串都是国家名称和国家/地区的组合。 现在,我们可以处理此数据流,并且仅从尼泊尔检索位置。
为此,我们可以结合使用流 API 和 Lambda 表达式在流中执行批量操作。
示例 6:将 lambda 与流 API 一起使用的示例
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StreamMain {
// create an object of list using ArrayList
static List<String> places = new ArrayList<>();
// preparing our data
public static List getPlaces(){
// add places and country to the list
places.add("Nepal, Kathmandu");
places.add("Nepal, Pokhara");
places.add("India, Delhi");
places.add("USA, New York");
places.add("Africa, Nigeria");
return places;
}
public static void main( String[] args ) {
List<String> myPlaces = getPlaces();
System.out.println("Places from Nepal:");
// Filter places from Nepal
myPlaces.stream()
.filter((p) -> p.startsWith("Nepal"))
.map((p) -> p.toUpperCase())
.sorted()
.forEach((p) -> System.out.println(p));
}
}
输出:
Places from Nepal:
NEPAL, KATHMANDU
NEPAL, POKHARA
在上面的示例中,请注意以下语句:
myPlaces.stream()
.filter((p) -> p.startsWith("Nepal"))
.map((p) -> p.toUpperCase())
.sorted()
.forEach((p) -> System.out.println(p));
在这里,我们使用的是流 API 的filter()
,map()
和forEach()
之类的方法。 这些方法可以将 lambda 表达式作为输入。
我们还可以根据上面学习的语法定义自己的表达式。 如上例所示,这使我们可以大大减少代码行。