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

  1. import java.lang.FunctionalInterface;
  2. @FunctionalInterface
  3. public interface MyInterface{
  4. // the single abstract method
  5. double getValue();
  6. }

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

  1. public class FunctionInterfaceTest {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. // anonymous class
  4. new Thread(new Runnable() {
  5. @Override
  6. public void run() {
  7. System.out.println("I just implemented the Runnable Functional Interface.");
  8. }
  9. }).start();
  10. }
  11. }

输出

  1. 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。

  1. (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:

  1. double getPiValue() {
  2. return 3.1415;
  3. }

我们可以使用 lambda 表达式编写此方法,如下所示:

  1. () -> 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

  1. () -> 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

  1. () -> {
  2. double pi = 3.1415;
  3. return pi;
  4. };

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。

  1. import java.lang.FunctionalInterface;
  2. // this is functional interface
  3. @FunctionalInterface
  4. interface MyInterface{
  5. // abstract method
  6. double getPiValue();
  7. }
  8. public class Main {
  9. public static void main( String[] args ) {
  10. // declare a reference to MyInterface
  11. MyInterface ref;
  12. // lambda expression
  13. ref = () -> 3.1415;
  14. System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue());
  15. }
  16. }

输出

  1. 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

  • 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;

  1. -
  2. 然后,我们为引用分配了一个 lambda 表达式。
  3. ```java
  4. ref = () -> 3.1415;
  • 最后,我们使用引用接口调用方法getPiValue()。 当
    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。

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StringList),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()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。