Lambda简介

Lambda 表达式是 JDK8 的一个新特性,可以取代大部分的匿名内部类,写出更优雅的 Java 代码,尤其在集合的遍历和其他集合操作中,可以极大地优化代码结构。
JDK 也提供了大量的内置函数式接口供我们使用,使得 Lambda 表达式的运用更加方便、高效。

对接口的要求

虽然使用 Lambda 表达式可以对某些接口进行简单的实现,但并不是所有的接口都可以使用 Lambda 表达式来实现。Lambda 规定接口中只能有一个需要被实现的方法,不是规定接口中只能有一个方法
jdk 8 中有另一个新特性:default, 被 default 修饰的方法会有默认实现,不是必须被实现的方法,所以不影响 Lambda 表达式的使用。

@FunctionalInterface

修饰函数式接口的,要求接口中的抽象方法只有一个。这个注解往往会和 lambda 表达式一起出现。

Lambda 基础语法

我们这里给出六个接口,后文的全部操作都利用这六个接口来进行阐述。

  1. /**多参数无返回*/
  2. @FunctionalInterface
  3. public interface NoReturnMultiParam {
  4. void method(int a, int b);
  5. }
  6. /**无参无返回值*/
  7. @FunctionalInterface
  8. public interface NoReturnNoParam {
  9. void method();
  10. }
  11. /**一个参数无返回*/
  12. @FunctionalInterface
  13. public interface NoReturnOneParam {
  14. void method(int a);
  15. }
  16. /**多个参数有返回值*/
  17. @FunctionalInterface
  18. public interface ReturnMultiParam {
  19. int method(int a, int b);
  20. }
  21. /*** 无参有返回*/
  22. @FunctionalInterface
  23. public interface ReturnNoParam {
  24. int method();
  25. }
  26. /**一个参数有返回值*/
  27. @FunctionalInterface
  28. public interface ReturnOneParam {
  29. int method(int a);
  30. }

语法形式为 () -> {},其中 () 用来描述参数列表,{} 用来描述方法体,-> 为 lambda运算符 ,读作(goes to)。

  1. import lambda.interfaces.*;
  2. public class Test1 {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. //无参无返回
  5. NoReturnNoParam noReturnNoParam = () -> {
  6. System.out.println("NoReturnNoParam");
  7. };
  8. noReturnNoParam.method();
  9. //一个参数无返回
  10. NoReturnOneParam noReturnOneParam = (int a) -> {
  11. System.out.println("NoReturnOneParam param:" + a);
  12. };
  13. noReturnOneParam.method(6);
  14. //多个参数无返回
  15. NoReturnMultiParam noReturnMultiParam = (int a, int b) -> {
  16. System.out.println("NoReturnMultiParam param:" + "{" + a +"," + + b +"}");
  17. };
  18. noReturnMultiParam.method(6, 8);
  19. //无参有返回值
  20. ReturnNoParam returnNoParam = () -> {
  21. System.out.print("ReturnNoParam");
  22. return 1;
  23. };
  24. int res = returnNoParam.method();
  25. System.out.println("return:" + res);
  26. //一个参数有返回值
  27. ReturnOneParam returnOneParam = (int a) -> {
  28. System.out.println("ReturnOneParam param:" + a);
  29. return 1;
  30. };
  31. int res2 = returnOneParam.method(6);
  32. System.out.println("return:" + res2);
  33. //多个参数有返回值
  34. ReturnMultiParam returnMultiParam = (int a, int b) -> {
  35. System.out.println("ReturnMultiParam param:" + "{" + a + "," + b +"}");
  36. return 1;
  37. };
  38. int res3 = returnMultiParam.method(6, 8);
  39. System.out.println("return:" + res3);
  40. }
  41. }

Lambda 语法简化

我们可以通过观察以下代码来完成代码的进一步简化,写出更加优雅的代码。

  1. import lambda.interfaces.*;
  2. public class Test2 {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. //1.简化参数类型,可以不写参数类型,但是必须所有参数都不写
  5. NoReturnMultiParam lamdba1 = (a, b) -> {
  6. System.out.println("简化参数类型");
  7. };
  8. lamdba1.method(1, 2);
  9. //2.简化参数小括号,如果只有一个参数则可以省略参数小括号
  10. NoReturnOneParam lambda2 = a -> {
  11. System.out.println("简化参数小括号");
  12. };
  13. lambda2.method(1);
  14. //3.简化方法体大括号,如果方法条只有一条语句,则可以胜率方法体大括号
  15. NoReturnNoParam lambda3 = () -> System.out.println("简化方法体大括号");
  16. lambda3.method();
  17. //4.如果方法体只有一条语句,并且是 return 语句,则可以省略方法体大括号
  18. ReturnOneParam lambda4 = a -> a+3;
  19. System.out.println(lambda4.method(5));
  20. ReturnMultiParam lambda5 = (a, b) -> a+b;
  21. System.out.println(lambda5.method(1, 1));
  22. }
  23. }

Lambda 表达式常用示例

lambda 表达式引用方法

有时候我们不是必须要自己重写某个匿名内部类的方法,我们可以可以利用 lambda表达式的接口快速指向一个已经被实现的方法。
语法
方法归属者::方法名 静态方法的归属者为类名,普通方法归属者为对象

  1. public class Exe1 {
  2. public static void main(String[] args) {
  3. ReturnOneParam lambda1 = a -> doubleNum(a);
  4. System.out.println(lambda1.method(3));
  5. //lambda2 引用了已经实现的 doubleNum 方法
  6. ReturnOneParam lambda2 = Exe1::doubleNum;
  7. System.out.println(lambda2.method(3));
  8. Exe1 exe = new Exe1();
  9. //lambda4 引用了已经实现的 addTwo 方法
  10. ReturnOneParam lambda4 = exe::addTwo;
  11. System.out.println(lambda4.method(2));
  12. }
  13. /**
  14. * 要求
  15. * 1.参数数量和类型要与接口中定义的一致
  16. * 2.返回值类型要与接口中定义的一致
  17. */
  18. public static int doubleNum(int a) {
  19. return a * 2;
  20. }
  21. public int addTwo(int a) {
  22. return a + 2;
  23. }
  24. }

构造方法的引用

一般我们需要声明接口,该接口作为对象的生成器,通过 类名::new 的方式来实例化对象,然后调用方法返回对象。

  1. interface ItemCreatorBlankConstruct {
  2. Item getItem();
  3. }
  4. interface ItemCreatorParamContruct {
  5. Item getItem(int id, String name, double price);
  6. }
  7. public class Exe2 {
  8. public static void main(String[] args) {
  9. ItemCreatorBlankConstruct creator = () -> new Item();
  10. Item item = creator.getItem();
  11. ItemCreatorBlankConstruct creator2 = Item::new;
  12. Item item2 = creator2.getItem();
  13. ItemCreatorParamContruct creator3 = Item::new;
  14. Item item3 = creator3.getItem(112, "鼠标", 135.99);
  15. }
  16. }

lambda 表达式创建线程

我们以往都是通过创建 Thread 对象,然后通过匿名内部类重写 run() 方法,一提到匿名内部类我们就应该想到可以使用 lambda 表达式来简化线程的创建过程。

  1. Thread t = new Thread(() -> {
  2. for (int i = 0; i < 10; i++) {
  3. System.out.println(2 + ":" + i);
  4. }
  5. });
  6. t.start();

遍历集合

我们可以调用集合的public void forEach(Consumer<? super E> action) 方法,通过 lambda 表达式的方式遍历集合中的元素。以下是 Consumer 接口的方法以及遍历集合的操作。Consumer 接口是 jdk 为我们提供的一个函数式接口。

  1. @FunctionalInterface
  2. public interface Consumer<T> {
  3. void accept(T t);
  4. //....
  5. }
  1. ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
  2. Collections.addAll(list, 1,2,3,4,5);
  3. //lambda表达式 方法引用
  4. list.forEach(System.out::println);
  5. list.forEach(element -> {
  6. if (element % 2 == 0) {
  7. System.out.println(element);
  8. }
  9. });

删除集合中的某个元素

我们通过public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)方法来删除集合中的某个元素,Predicate 也是 jdk 为我们提供的一个函数式接口,可以简化程序的编写。

  1. ArrayList<Item> items = new ArrayList<>();
  2. items.add(new Item(11, "小牙刷", 12.05 ));
  3. items.add(new Item(5, "日本马桶盖", 999.05 ));
  4. items.add(new Item(7, "格力空调", 888.88 ));
  5. items.add(new Item(17, "肥皂", 2.00 ));
  6. items.add(new Item(9, "冰箱", 4200.00 ));
  7. items.removeIf(ele -> ele.getId() == 7);
  8. //通过 foreach 遍历,查看是否已经删除
  9. items.forEach(System.out::println);

集合内元素的排序

在以前我们若要为集合内的元素排序,就必须调用 sort 方法,传入比较器匿名内部类重写 compare 方法,我们现在可以使用 lambda 表达式来简化代码。

  1. ArrayList<Item> list = new ArrayList<>();
  2. list.add(new Item(13, "背心", 7.80));
  3. list.add(new Item(11, "半袖", 37.80));
  4. list.add(new Item(14, "风衣", 139.80));
  5. list.add(new Item(12, "秋裤", 55.33));
  6. /*
  7. list.sort(new Comparator<Item>() {
  8. @Override
  9. public int compare(Item o1, Item o2) {
  10. return o1.getId() - o2.getId();
  11. }
  12. });
  13. */
  14. list.sort((o1, o2) -> o1.getId() - o2.getId());
  15. System.out.println(list);

Lambda 表达式中的闭包问题

这个问题我们在匿名内部类中也会存在,如果我们把注释放开会报错,告诉我 num 值是 final 不能被改变。这里我们虽然没有标识 num 类型为 final,但是在编译期间虚拟机会帮我们加上 final 修饰关键字。

  1. import java.util.function.Consumer;
  2. public class Main {
  3. public static void main(String[] args) {
  4. int num = 10;
  5. Consumer<String> consumer = ele -> {
  6. System.out.println(num);
  7. };
  8. //num = num + 2;
  9. consumer.accept("hello");
  10. }
  11. }

**