lambda表达式使用及示例

首先来说说为什么要引入lambda:

在函数式编程语言中,函数是一等公民,它们可以独立存在,可以将其赋值给一个变量,或将他们当做参数传给其他函数。JavaScript 是最典型的函数式编程语言。点击此处以及此处可以清楚了解 JavaScript 这种函数式语言的好处。函数式语言提供了一种强大的功能——闭包,相比于传统的编程方法有很多优势,闭包是一个可调用的对象,它记录了一些信息,这些信息来自于创建它的作用域。Java 现在提供的最接近闭包的概念便是 Lambda 表达式,虽然闭包与 Lambda 表达式之间存在显著差别,但至少 Lambda 表达式是闭包很好的替代者。

在 Steve Yegge 辛辣又幽默的博客文章里,描绘了 Java 世界是如何严格地以名词为中心的.

Lambda 表达式为 Java 添加了缺失的函数式编程特点,使我们能将函数当做一等公民看待。尽管不完全正确,我们很快就会见识到 Lambda 与闭包的不同之处,但是又无限地接近闭包。在支持一类函数的语言中,Lambda 表达式的类型将是函数。但是,在 Java 中,Lambda 表达式是对象,他们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口(functional interface)

<一> 接口的实现

首先最常用的就是 implements <interface>

这种方式对一些仅仅有一个实现的方法(既函数式接口)就不太方便了,这时候可以使用内部类的方式

又提到了函数式接口那就详细说下:

在 Java 中,Marker(标记)类型的接口是一种没有方法或属性声明的接口,简单地说,marker 接口是空接口。相似地,函数式接口是只包含一个抽象方法声明的接口。

java.lang.Runnable 就是一种函数式接口,在 Runnable 接口中只声明了一个方法 void run(),相似地,ActionListener 接口也是一种函数式接口,我们使用匿名内部类来实例化函数式接口的对象,有了 Lambda 表达式,这一方式可以得到简化。

@FunctionalInterface 是 Java 8 新加入的一种接口,用于指明该接口类型声明是根据 Java 语言规范定义的函数式接口

Callable<Integer> callable1 = new Callable<Integer>() {
    public Integer call() throws Exception {
        return new Random().nextInt(100);
    }
};

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Before Java8, too much code for too little to do");
    }
}).start();

两个线程的使用方式是典型的代表,然而这样写代码复杂并且真的不好看,这时就可以用lambda表达式来优化

Callable<Integer> callable = () -> new Random().nextInt(100);

new Thread( () -> System.out.println("In Java8, Lambda expression rocks !!") ).start();

使用() -> { } 的方式就可以轻松实现内部类,标准一点应该是: (argument) -> (body)

Lambda 表达式的结构:

  • 一个 Lambda 表达式可以有零个或多个参数
  • 参数的类型既可以明确声明,也可以根据上下文来推断。例如:(int a)(a)效果相同
  • 所有参数需包含在圆括号内,参数之间用逗号相隔:(a, b) 或 (int a, int b) 或 (String a, int b, float c)
  • 空圆括号代表参数集为空。例如:() -> 42
  • 当只有一个参数,且其类型可推导时,圆括号()可省略。例如:a -> return a*a
  • Lambda 表达式的主体可包含零条或多条语句
  • 如果 Lambda 表达式的主体只有一条语句,花括号{}可省略。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致
  • 如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句,则表达式必须包含在花括号{}中(形成代码块)。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致,若没有返回则为空

带参数的示例:

如果要给一个字符串列表通过自定义比较器,按照字符串长度进行排序,Java 7的书写形式如下: 

// JDK7 匿名内部类写法
List<String> list = Arrays.asList("I", "love", "you", "too");
Collections.sort(list, new Comparator<String>(){// 接口名
    @Override
    public int compare(String s1, String s2){// 方法名
        if(s1 == null)
            return -1;
        if(s2 == null)
            return 1;
        return s1.length()-s2.length();
    }
});

上述代码通过内部类重载了Comparator接口的compare()方法,实现比较逻辑。采用Lambda表达式可简写如下:

// JDK8 Lambda表达式写法
List<String> list = Arrays.asList("I", "love", "you", "too");
Collections.sort(list, (s1, s2) ->{// 省略参数表的类型
    if(s1 == null)
        return -1;
    if(s2 == null)
        return 1;
    return s1.length()-s2.length();
});

上述代码跟匿名内部类的作用是一样的。除了省略了接口名和方法名,代码中把参数表的类型也省略了。这得益于javac的类型推断机制,编译器能够根据上下文信息推断出参数的类型,当然也有推断失败的时候,这时就需要手动指明参数类型了。注意,Java是强类型语言,每个变量和对象都必需有明确的类型。

一些示例:

也许你已经想到了,能够使用Lambda的依据是必须有相应的函数接口(函数接口,是指内部只有一个抽象方法的接口)。这一点跟Java是强类型语言吻合,也就是说你并不能在代码的任何地方任性的写Lambda表达式。实际上Lambda的类型就是对应函数接口的类型。Lambda表达式另一个依据是类型推断机制,在上下文信息足够的情况下,编译器可以推断出参数表的类型,而不需要显式指名。Lambda表达更多合法的书写形式如下:

// Lambda表达式的书写形式
Runnable run = () -> System.out.println("Hello World");// 1
ActionListener listener = event -> System.out.println("button clicked");// 2
Runnable multiLine = () -> {// 3 代码块
    System.out.print("Hello");
    System.out.println(" Hoolee");
};
BinaryOperator<Long> add = (Long x, Long y) -> x + y;// 4
BinaryOperator<Long> addImplicit = (x, y) -> x + y;// 5 类型推断

上述代码中,1展示了无参函数的简写;2处展示了有参函数的简写,以及类型推断机制;3是代码块的写法;4和5再次展示了类型推断机制。
 

总结与对比:

可以看出 () ->  替代了需要new出来的接口,如:new Callable<Integer>(){ };

{ } 原本需要实现的方法名也被省略了 只需要在大括号中写出方法体就好了.

WIKI   

使用匿名类与 Lambda 表达式的一大区别在于关键词的使用。对于匿名类,关键词 this 解读为匿名类,而对于 Lambda 表达式,关键词 this 解读为写就 Lambda 的外部类。

因为: 匿名内部类会编译成独立的类,而lambda会编译成所在类的一个私有方法

Lambda 表达式与匿名类的另一不同在于两者的编译方法。Java 编译器编译 Lambda 表达式并将他们转化为类里面的私有函数,它使用 Java 7 中新加的 invokedynamic 指令动态绑定该方法,关于 Java 如何将 Lambda 表达式编译为字节码,Tal Weiss 写了一篇很好的文章

<二> 列表循环

for 与 foreach伴随了我们很多年了,在lambda表达式中也对其进行了简写:

List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
for (String feature : features) {
    System.out.println(feature);
}

这个是普通的foreach方法,下面再将其改写成lambda版:

// Java 8之后:
List features = Arrays.asList("Lambdas", "Default Method", "Stream API", "Date and Time API");
features.forEach(n -> System.out.println(n));
 
// 使用Java 8的方法引用更方便,方法引用由::双冒号操作符标示,
// 看起来像C++的作用域解析运算符
features.forEach(System.out::println);

两种方法都可以达到遍历的效果 不过我还是习惯使用for each的方法
 

<三> 循环并进行逻辑处理

我们使用断言(Predicate)函数式接口创建一个测试,并打印所有通过测试的元素,这样,你就可以使用 Lambda 表达式规定一些逻辑,并以此为基础有所作为:

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;

public class Main {

public static void main(String [] a)  {

    List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);

    System.out.println("Print all numbers:");
    evaluate(list, (n)->true);

    System.out.println("Print no numbers:");
    evaluate(list, (n)->false);

    System.out.println("Print even numbers:");
    evaluate(list, (n)-> n%2 == 0 );

    System.out.println("Print odd numbers:");
    evaluate(list, (n)-> n%2 == 1 );

    System.out.println("Print numbers greater than 5:");
    evaluate(list, (n)-> n > 5 );

}

public static void evaluate(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {
    for(Integer n: list)  {
        if(predicate.test(n)) {
            System.out.println(n + " ");
        }
    }
}

}   

输出:

Print all numbers: 1 2 3 4 5 6 7 
Print no numbers: 
Print even numbers: 2 4 6 
Print odd numbers: 1 3 5 7 
Print numbers greater than 5: 6 7

使用 Lambda 表达式打印数值中每个元素的平方,注意我们使用了 .stream() 方法将常规数组转化为流。Java 8 增加了一些超棒的流 APIs。java.util.stream.Stream 接口包含许多有用的方法,能结合 Lambda 表达式产生神奇的效果。我们将 Lambda 表达式 x -> x*x 传给 map() 方法,该方法会作用于流中的所有元素。之后,我们使用 forEach 方法打印数据中的所有元素:

//Old way:
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
for(Integer n : list) {
    int x = n * n;
    System.out.println(x);
}

//New way:
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
list.stream().map((x) -> x*x).forEach(System.out::println);

计算给定数值中每个元素平方后的总和。请注意,Lambda 表达式只用一条语句就能达到此功能,这也是 MapReduce 的一个初级例子。我们使用 map() 给每个元素求平方,再使用 reduce() 将所有元素计入一个数值:

//Old way:
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
int sum = 0;
for(Integer n : list) {
    int x = n * n;
    sum = sum + x;
}
System.out.println(sum);

//New way:
List<Integer> list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
int sum = list.stream().map(x -> x*x).reduce((x,y) -> x + y).get();
System.out.println(sum);

到这里就差不多了,lambda表达式在java中的应用就说这些啦,

还有一些关于java8的知识请看: Optional Predicate Consumer Stream

学习使我满足!

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转载自blog.csdn.net/qq_30054997/article/details/79921663
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