Java 8 Lambda表达式介绍
Lambda是什么?
Lambda是一个匿名函数,我们可以把Lambda理解为是一段可以传递的代码。可以写出简洁、灵活的代码。作为一种更紧凑的代码风格,使java的语言表达能力得到提升。
可以这么说lambda表达式其实就是实现SAM接口(函数式编程)的语法糖。lambda写的好可以极大的减少代码冗余,同时可读性也好过冗长的内部类,匿名类。
Lambda表达式语法
Lambda表达式在java语言中引入了一个新的语法元素和操作符。这个操作符为"->",该操作符被称为Lambda操作符或箭头操作符,它讲Lambda分为两个部分
左侧:指定了Lambda表达式所需要的所有参数
右侧:指定了Lambda体,即Lambda表达式所要执行的功能。
语法格式一:无参,无返回值,Lambda体只需要一条语句。
Runnable r1 = () -> System.out.println("Hello Lambda!");
语法格式二:Lambda需要一个参数
Consumer<String> con = (x) -> System.out.println(x);
语法格式三:Lambda只需要一个参数时,参数的小括号可以省略
Consumer<String> con = x -> System.out.println(x);
语法格式四:Lambda需要两个参数,并且有返回值
Comparator<Integer> com = (x, y) -> {
System.out.println("函数式接口"); return Integer.compare(x, y); };
语法格式五:当Lambda体只有一条语句时,return与大括号可以省略
Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
语法格式六:数据类型可以省略,因为可由编译器推断得出,称为类型推断
BinaryOperator<Long> operator = (Long x, Long y) -> {
System.out.println("实现函数接口方法"); return x + y; };
函数式接口
只包含一个抽象方法的接口,称为函数式接口。可以在任意函数式接口上使用@FunctionalInterface注解,这样做可以检查它是否是一个函数式接口,同时javadoc也会包含一条声明,说明这个接口是一个函数式接口。
自定义函数式接口
@FunctionalInterface public interface MyNumber { public double getValue(); }
函数式接口中使用泛型
@FunctionalInterface public interface MyFunc<T> { public T getValue(T t); }
作为参数传递Lambda表达式
public String toUpperString(MyFunc<String> mf, String str) { return mf.getValue(str); } String str = toUpperString((x) -> x.toUpperCase(), "abcdef"); System.out.println(str);
作为参数传递Lambda表达式:为了将Lambda表达式作为参数传递,接收Lambda表达式的参数类型必须是与该Lambda表达式兼容的函数式接口类型。
java内置四大核心函数式接口
四大核心接口
①消费型接口
//Consumer<T> 消费型接口 : @Test public void test1(){ happy(10000, (m) -> System.out.println(m)); } public void happy(double money, Consumer<Double> con){ con.accept(money); }
②供给型接口
//Supplier<T> 供给型接口 : @Test public void test2(){ List<Integer> numList = getNumList(10, () -> (int)(Math.random() * 100)); for (Integer num : numList) { System.out.println(num); } }
//需求:产生指定个数的整数,并放入集合中 public List<Integer> getNumList(int num, Supplier<Integer> sup){ List<Integer> list = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < num; i++) { Integer n = sup.get(); list.add(n); } return list; }
③函数型接口
//Function<T, R> 函数型接口: @Test public void test3(){ String newStr = strHandler("\t\t\t 好好学习天天向上 ", (str) -> str.trim()); System.out.println(newStr); String subStr = strHandler("好好学习天天向上", (str) -> str.substring(2, 5)); System.out.println(subStr); } //需求:用于处理字符串 public String strHandler(String str, Function<String, String> fun){ return fun.apply(str); }
④断言型接口
//需求:将满足条件的字符串,放入集合中 public List<String> filterStr(List<String> list, Predicate<String> pre){ List<String> strList = new ArrayList<>(); for (String str : list) { if(pre.test(str)){ strList.add(str); } } return strList; } //Predicate<T> 断言型接口: @Test public void test4(){ List<String> list = Arrays.asList("Hello", "atntjr", "Lambda", "www", "ok"); List<String> strList = filterStr(list, (s) -> s.length() > 3); for (String str : strList) { System.out.println(str); } }
其他接口
方法引用于构造器引用
方法引用
当要传递给Lambda体的操作,已经有实现的方法了,可以使用方法引用!(实现抽象方法的参数列表,必须与方法引用方法参数列表保持一致)
方法引用:使用操作符"::"将方法名和对象或者类的名字分隔开来。如下三种主要使用情况:
对象::实例方法
类::静态方法
类::实例方法
注意:
①方法引用所引用的方法的参数列表与返回值类型,需要与函数式接口中抽象方法的参数列表和返回值类型保持一致!
②若Lambda 的参数列表的第一个参数,是实例方法的调用者,第二个参数(或无参)是实例方法的参数时,格式: ClassName::MethodName。
构造器引用
构造器的参数列表,需要与函数式接口中参数列表保持一致!
类名::new
数组引用
类型[]::new
例子
①对象的引用::实例方法名
@Test public void test2(){ Employee emp = new Employee(101, "张三", 18, 9999.99); Supplier<String> sup = () -> emp.getName();
System.out.println(sup.get()); System.out.println("----------------------------------"); Supplier<String> sup2 = emp::getName; System.out.println(sup2.get()); }
②类名::静态方法名
@Test public void test4(){ Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y); System.out.println("-------------------------------------"); Comparator<Integer> com2 = Integer::compare; }
③类名::实例方法名
@Test public void test5(){ BiPredicate<String, String> bp = (x, y) -> x.equals(y); System.out.println(bp.test("abcde", "abcde")); System.out.println("-----------------------------------------"); BiPredicate<String, String> bp2 = String::equals; System.out.println(bp2.test("abc", "abc")); System.out.println("-----------------------------------------"); Function<Employee, String> fun = (e) -> e.show(); System.out.println(fun.apply(new Employee())); System.out.println("-----------------------------------------"); Function<Employee, String> fun2 = Employee::show; System.out.println(fun2.apply(new Employee())); }
④构造器引用
@Test public void test7(){ Function<String, Employee> fun = Employee::new; BiFunction<String, Integer, Employee> fun2 = Employee::new; }
⑤数组引用
@Test public void test8(){ Function<Integer, String[]> fun = (args) -> new String[args]; String[] strs = fun.apply(10); System.out.println(strs.length); System.out.println("--------------------------"); Function<Integer, Employee[]> fun2 = Employee[] :: new; Employee[] emps = fun2.apply(20); System.out.println(emps.length); }
lambda表达式可使用的变量
先举例:
//将为列表中的字符串添加前缀字符串
String waibu = "lambda :";
List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"});
List<String>execStrs = proStrs.stream().map(chuandi -> {
Long zidingyi = System.currentTimeMillis();
return waibu + chuandi + " -----:" + zidingyi;
}).collect(Collectors.toList());
execStrs.forEach(System.out::println);
输出:
lambda :Ni -----:1474622341604
lambda :Hao -----:1474622341604
lambda :Lambda -----:1474622341604
变量waibu :外部变量
变量chuandi :传递变量
变量zidingyi :内部自定义变量
lambda表达式可以访问给它传递的变量,访问自己内部定义的变量,同时也能访问它外部的变量。
不过lambda表达式访问外部变量有一个非常重要的限制:变量不可变(只是引用不可变,而不是真正的不可变)。
当在表达式内部修改waibu = waibu + " ";时,IDE就会提示你:
Local variable waibu defined in an enclosing scope must be final or effectively final
编译时会报错。因为变量waibu被lambda表达式引用,所以编译器会隐式的把其当成final来处理。
以前Java的匿名内部类在访问外部变量的时候,外部变量必须用final修饰。现在java8对这个限制做了优化,可以不用显示使用final修饰,但是编译器隐式当成final来处理。
lambda表达式中的this概念
在lambda中,this不是指向lambda表达式产生的那个SAM对象,而是声明它的外部对象。
例如:
也就是说在这个例子里,this指的是WhatThis ,而不是execStrs
public class WhatThis { public void whatThis(){
//转全小写
List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"});
List<String> execStrs = proStrs.stream().map(str -> {
System.out.println(this.getClass().getName());
return str.toLowerCase();
}).collect(Collectors.toList());
execStrs.forEach(System.out::println);
} public static void main(String[] args) {
WhatThis wt = new WhatThis();
wt.whatThis();
}
}
输出:
com.wzg.test.WhatThis
com.wzg.test.WhatThis
com.wzg.test.WhatThis
ni
hao
lambda
方法引用和构造器引用
本人认为是进一步简化lambda表达式的声明的一种语法糖。
前面的例子中已有使用到: execStrs.forEach(System.out::println);
方法引用
objectName::instanceMethod
ClassName::staticMethod
ClassName::instanceMethod
前两种方式类似,等同于把lambda表达式的参数直接当成instanceMethod|staticMethod的参数来调用。比如System.out::println等同于x->System.out.println(x);Math::max等同于(x, y)->Math.max(x,y)。
最后一种方式,等同于把lambda表达式的第一个参数当成instanceMethod的目标对象,其他剩余参数当成该方法的参数。比如String::toLowerCase等同于x->x.toLowerCase()。
可以这么理解,前两种是将传入对象当参数执行方法,后一种是调用传入对象的方法。
构造器引用
构造器引用语法如下:ClassName::new,把lambda表达式的参数当成ClassName构造器的参数 。例如BigDecimal::new等同于x->new BigDecimal(x)。
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