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lambda
引入
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 表达式可以看作是一个匿名函数。
语法
基本语法: (parameters) -> expression或(parameters) ->{ statements; }
Lambda表达式由三部分组成:
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。
->:可理解为"被用于"的意思;
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返回,这里的代码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返回。
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:
- 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。
- 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。
代码示例1:
java
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
}
代码示例2:
java
@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表达式的使用
Lambda 表达式本质是一个匿名函数,函数的方法是:返回值方法名参数列表方法体。在,
Lambda 表达式中我们只需要关心:参数列表方法体。
语法精简:
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。
参数的小括号里面只有一个参数,那么小括号可以省略
如果方法体当中只有一句代码,那么大括号可以省略
如果方法体中只有一条语句,要么是输出语句,其次是return语句,那么大括号可以省略,且去掉return关键字。
代码示例:
java
//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);
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
/*NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->System.out.println("test.....");
noParameterNoReturn.test();*/
/*OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (x) -> {
System.out.println(x);
};*/
/*OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = x -> System.out.println(x);
oneParameterNoReturn.test(10);*/
/*MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int x,int y) -> {
System.out.println(x+y);
};*/
/*OneParameterReturn oneParameterReturn = a -> a;
System.out.println(oneParameterReturn.test(10));*/
/*
NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{return 10;};
*/
/* NoParameterReturn noParameterReturn = ()-> 10;
System.out.println(noParameterReturn.test());*/
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (x,y) -> System.out.println(x+y);
moreParameterNoReturn.test(10,20);
}
}
变量捕获
在Java中,Lambda表达式允许以更简洁的方式实现接口中的方法。Lambda表达式可以捕获其所在上下文中有效的final或effectively final(实际上final,即在Lambda表达式内部没有被修改)的局部变量和成员变量。这种捕获机制使得Lambda表达式能够访问和使用这些变量,而无需显式地将它们作为参数传递给Lambda表达式。
局部变量捕获
对于局部变量,Lambda表达式只能捕获那些被声明为final或者实际上未被修改的变量(effectively final)。这意味着即使变量没有被显式地声明为final,但如果你在Lambda表达式之外没有修改这个变量的值,那么这个变量也可以被Lambda表达式捕获。
java
public class LambdaDemo {
public static void main(String[] args) {
final int number = 10; // 显式声明为final
int anotherNumber = 20; // 实际上final,因为之后没有被修改
// 使用Lambda表达式
Runnable r = () -> System.out.println(number); // 可以捕获number
// Runnable r = () -> System.out.println(anotherNumber); // 也可以捕获anotherNumber
// 如果尝试修改anotherNumber,则上面的Lambda表达式将无法编译
// anotherNumber = 30;
r.run();
}
}
成员变量捕获
与局部变量不同,Lambda表达式可以直接访问所在类的成员变量,无论这些成员变量是否被声明为final。这是因为成员变量是类的属性,它们的生命周期与类的实例相同,而Lambda表达式只是类的实例的一个方法或者构造器中的一部分。
java
public class LambdaDemo {
private int classVariable = 42;
public void display() {
Runnable r = () -> System.out.println(classVariable); // 直接访问成员变量
r.run();
}
public static void main(String[] args) {
new LambdaDemo().display();
}
}
总结
1.Lambda表达式内部不能修改捕获的局部变量(除非这些变量是数组或集合的元素,并且2.Lambda表达式通过引用访问这些元素)。
3.Lambda表达式可以捕获并访问类的成员变量和静态变量,无需任何限制。
4.Java 8及以上版本支持Lambda表达式。
lambda在集合中的使用
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。
|------------|--------------------------------------------------------------------------------|
| 对应的接口 | 新增的方法 |
| Collection | removeIf(),spliterator(),stream(),parallelStream(),forEach() |
| List | replaceAll(),sort() |
| Map | getOrDefault(),forEach(),replaceAll(),putIfAbsent(),remove(),replace(),merge() |
代码示例:
java
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("hello",13);
map.put("abc",3);
map.put("zhangsan",31);
/*map.forEach(new BiConsumer<String, Integer>() {
@Override
public void accept(String s, Integer integer) {
System.out.println("key: "+s +" val: "+integer);
}
});*/
map.forEach((s, integer) -> System.out.println("key: "+s +" val: "+integer));
}
public static void main1(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("hello");
list.add("abc");
list.add("zhangsan");
/*list.forEach(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
});*/
list.forEach(s -> System.out.println(s));
/* list.sort(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o1.compareTo(o2);
}
});*/
list.sort((o1, o2) -> o1.compareTo(o2));
System.out.println("====");
list.forEach(s -> System.out.println(s));
}
}
lambda的优缺点
优点
1.代码简洁性:Lambda表达式可以使得代码更加简洁易读,尤其是当实现简单的接口时。相比传统的匿名内部类,Lambda表达式在语法上更加简洁。
2.增强功能性接口的使用:Lambda表达式常与功能性接口(Functional Interface,即只包含一个抽象方法的接口)一起使用,使得这些接口的实现变得更加容易和直观。
3.易于并行计算:Java 8的Streams API与Lambda表达式相结合,使得数据集的并行处理变得简单而高效。开发者可以轻松地将顺序操作转换为并行操作,从而提高程序的执行效率。
4.促进函数式编程风格:Lambda表达式和Streams API等特性促进了Java中函数式编程风格的应用,使得Java不再仅仅是面向对象的编程语言,也可以用于实现更加灵活的函数式编程范式。
5.提升API的设计:Lambda表达式使得API的设计更加灵活和强大。开发者可以设计出更加通用和灵活的接口,以适应不同的使用场景。
缺点:
1.学习曲线:对于习惯于传统Java编程范式的开发者来说,Lambda表达式和Streams API等新特性可能需要一定的时间来学习和适应。
2.调试难度:由于Lambda表达式在语法上的简洁性,有时候可能会使得调试变得更加困难。尤其是在复杂的Lambda表达式中,追踪错误来源可能会比较棘手。
3.性能开销:虽然Lambda表达式在大多数情况下不会对性能产生显著影响,但在某些极端情况下(如大量使用Lambda表达式和Streams API进行密集计算),可能会引入一定的性能开销。这是因为Lambda表达式和Streams API的底层实现可能需要更多的内存和CPU资源。
4.可读性和可维护性:虽然Lambda表达式可以使代码更加简洁,但在某些情况下,过度使用或滥用Lambda表达式可能会降低代码的可读性和可维护性。例如,过于复杂的Lambda表达式可能会使得其他开发者难以理解其逻辑。
5.限制了变量的使用:Lambda表达式内部只能访问标记为final或effectively final的局部变量。这一限制可能会在某些情况下造成不便,尤其是当需要在Lambda表达式内部修改外部变量时。