【javaSE】 Lambda表达式与Lambda表达式的使用

遇事问春风乄2023-11-07 21:21

文章目录

🌳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：

java 复制代码 
// 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：

java 复制代码 
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
	//注意：只能有一个方法
	void test();
}

也提供了另一种方式：

java 复制代码 
@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");
	}
}

🎋Lambda表达式的基本使用

首先，我们实现准备好几个接口：

java 复制代码 
//无返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
	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 ：

java 复制代码 
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
@Override
public void test() {
	System.out.println("hello");
	}
};
noParameterNoReturn.test();

具体使用见以下示例代码：

java 复制代码 
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：

java 复制代码 
  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:

java 复制代码 
/**
 * 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(){
            @Override
            public 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

java 复制代码 
class Test {
    public void func(){
        System.out.println("func()");
    }
}
public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 100;
        new Test(){
            @Override
            public 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:

java 复制代码 
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    void test();
}
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
// a = 99; error
            System.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

java 复制代码 
    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 。

java 复制代码 
    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");
        list.forEach(new Consumer<String>(){
            @Override
            public 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：

java 复制代码 
    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。

java 复制代码 
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：

java 复制代码 
    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");
        list.sort(new Comparator<String>() {
            @Override
            public 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：

java 复制代码 
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");
	//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：

java 复制代码 
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：

java 复制代码 
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(new BiConsumer<Integer, String>(){
		@Override
		public 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：

java 复制代码 
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

关于《【javaSE】 Lambda表达式与Lambda表达式的使用》就讲解到这儿，感谢大家的支持，欢迎各位留言交流以及批评指正，如果文章对您有帮助或者觉得作者写的还不错可以点一下关注，点赞，收藏支持一下！

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