Lambda表達式原理及示例
Lambda表達式
Lambda 表達式，也可稱為閉包，它是推動 Java 8 發(fā)布的最重要新特性。
Lambda 允許把函數(shù)作為一個方法的參數(shù)（函數(shù)作為參數(shù)傳遞進方法中）。
使用 Lambda 表達式可以使代碼變的更加簡潔緊湊。
1. 需求分析
創(chuàng)建一個新的線程，指定線程要執(zhí)行的任務
public static void main(String[] args) {
// 開啟一個新的線程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("新線程中執(zhí)行的代碼 : "+Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
System.out.println("主線程中的代碼：" + Thread.currentThread().getName());
}
代碼分析：
- Thread類需要一個Runnable接口作為參數(shù)，其中的抽象方法run方法是用來指定線程任務內(nèi)容的核心
- 為了指定run方法體，不得不需要Runnable的實現(xiàn)類
- 為了省去定義一個Runnable 的實現(xiàn)類，不得不使用匿名內(nèi)部類
- 必須覆蓋重寫抽象的run方法，所有的方法名稱，方法參數(shù)，方法返回值不得不都重寫一遍，而且不能出錯，
- 而實際上，我們只在乎方法體中的代碼
2.Lambda表達式初體驗
Lambda表達式是一個匿名函數(shù)，可以理解為一段可以傳遞的代碼
new Thread(() -> { System.out.println("新線程Lambda表達式..." +Thread.currentThread().getName()); })
.start();
Lambda表達式的優(yōu)點：簡化了匿名內(nèi)部類的使用，語法更加簡單。
匿名內(nèi)部類語法冗余，體驗了Lambda表達式后，發(fā)現(xiàn)Lambda表達式是簡化匿名內(nèi)部類的一種方式。
3. Lambda的語法規(guī)則
Lambda省去了面向?qū)ο蟮臈l條框框，Lambda的標準格式由3個部分組成：
(參數(shù)類型 參數(shù)名稱) -> {
代碼體;
}
格式說明：
- (參數(shù)類型 參數(shù)名稱):參數(shù)列表
- {代碼體;} :方法體
- -> : 箭頭，分割參數(shù)列表和方法體
3.1 Lambda練習1
練習無參無返回值的Lambda
定義一個接口
public interface UserService {
void show();
}
然后創(chuàng)建主方法使用
public class Demo03Lambda {
public static void main(String[] args) {
goShow(new UserService() {
@Override
public void show() {
System.out.println("show 方法執(zhí)行了...");
}
});
System.out.println("----------");
goShow(() -> { System.out.println("Lambda show 方法執(zhí)行了..."); });
}
public static void goShow(UserService userService){
userService.show();
}
}
輸出：
show 方法執(zhí)行了...
----------
Lambda show 方法執(zhí)行了...
3.2 Lambda練習2
完成一個有參且有返回值得Lambda表達式案例
創(chuàng)建一個Person對象
@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Person {
private String name;
private Integer age;
private Integer height;
}
然后我們在List集合中保存多個Person對象，然后對這些對象做根據(jù)age排序操作
public static void main(String[] args) {
List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("周杰倫",33,175));
list.add(new Person("劉德華",43,185));
list.add(new Person("周星馳",38,177));
list.add(new Person("郭富城",23,170));
Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
});
for (Person person : list) {
System.out.println(person);
}
}
我們發(fā)現(xiàn)在sort方法的第二個參數(shù)是一個Comparator接口的匿名內(nèi)部類，且執(zhí)行的方法有參數(shù)和返回值，那么我們可以改寫為Lambda表達式
public static void main(String[] args) {
List<Person> list = new ArrayList<>();
list.add(new Person("周杰倫",33,175));
list.add(new Person("劉德華",43,185));
list.add(new Person("周星馳",38,177));
list.add(new Person("郭富城",23,170));
/*Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
});
for (Person person : list) {
System.out.println(person);
}*/
System.out.println("------");
Collections.sort(list,(Person o1,Person o2) -> {
return o1.getAge() - o2.getAge();
});
for (Person person : list) {
System.out.println(person);
}
}
輸出結果
Person(name=郭富城, age=23, height=170)
Person(name=周杰倫, age=33, height=175)
Person(name=周星馳, age=38, height=177)
Person(name=劉德華, age=43, height=185)
4. @FunctionalInterface注解
@FunctionalInterface是JDK8中新增加的一個函數(shù)式注解，表示該注解修飾的接口只能有一個抽象方法。
/**
* @FunctionalInterface
* 這是一個函數(shù)式注解，被該注解修飾的接口只能聲明一個抽象方法
*/
@FunctionalInterface
public interface UserService {
void show();
}
5. Lambda表達式的原理
匿名內(nèi)部類的本質(zhì)是在編譯時生成一個Class 文件。XXXXX$1.class
public class Demo01Lambda {
public static void main(String[] args) {
// 開啟一個新的線程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("新線程中執(zhí)行的代碼 : "+Thread.currentThread().getName());
}
}).start();
System.out.println("主線程中的代碼：" + Thread.currentThread().getName());
System.out.println("---------------");
/*new Thread(() -> { System.out.println("新線程Lambda表達式..." +Thread.currentThread().getName()); })
.start();*/
}
}
還可以通過反編譯工具來查看生成的代碼 XJad 工具來查看
static class Demo01Lambda$1
implements Runnable
{
public void run()
{
System.out.println((new StringBuilder()).append("新線程中執(zhí)行的代碼 : " ).append(Thread.currentThread().getName()).toString());
}
Demo01Lambda$1()
{
}
}
那么Lambda表達式的原理是什么呢？我們也通過反編譯工具來查看
寫的有Lambda表達式的class文件，我們通過XJad查看報錯。這時我們可以通過JDK自帶的一個工具：javap 對字節(jié)碼進行反匯編操作。
javap -c -p 文件名.class
- -c:表示對代碼進行反匯編
- -p:顯示所有的類和成員
反匯編的結果：
E:\workspace\OpenClassWorkSpace\JDK8Demo\target\classes\com\bobo\jdk\lambda>javap -c -p Demo03Lambda.class
Compiled from "Demo03Lambda.java"
public class com.bobo.jdk.lambda.Demo03Lambda {
public com.bobo.jdk.lambda.Demo03Lambda();
Code:
0: aload_0
1: invokespecial #1 // Method java/lang/Object."<init>":()V
4: return
public static void main(java.lang.String[]);
Code:
0: invokedynamic #2, 0 // InvokeDynamic #0:show:()Lcom/bobo/jdk/lambda/service/UserService;
5: invokestatic #3 // Method goShow:(Lcom/bobo/jdk/lambda/service/UserService;)V
8: return
public static void goShow(com.bobo.jdk.lambda.service.UserService);
Code:
0: aload_0
1: invokeinterface #4, 1 // InterfaceMethod com/bobo/jdk/lambda/service/UserService.show:()V
6: return
private static void lambda$main$0();
Code:
0: getstatic #5 // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
3: ldc #6 // String Lambda show 方法執(zhí)行了...
5: invokevirtual #7 // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
8: return
}
在這個反編譯的源碼中我們看到了一個靜態(tài)方法 lambda$main$0()，這個方法里面做了什么事情呢？我們通過debug的方式來查看下：
上面的效果可以理解為如下：
public class Demo03Lambda {
public static void main(String[] args) {
....
}
private static void lambda$main$0();
System.out.println("Lambda show 方法執(zhí)行了...");
}
}
為了更加直觀的理解這個內(nèi)容，我們可以在運行的時候添加 -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses, 加上這個參數(shù)會將內(nèi)部class碼輸出到一個文件中
java -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses 要運行的包名.類名
命令執(zhí)行
E:\workspace\OpenClassWorkSpace\JDK8Demo\target\classes>java -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses com.bobo.jdk.lambda.Demo03Lambda
Lambda show 方法執(zhí)行了...
反編譯后的內(nèi)容：
可以看到這個匿名的內(nèi)部類實現(xiàn)了UserService接口，并重寫了show()方法。在show方法中調(diào)用了Demo03Lambda.lambda$main$0(),也就是調(diào)用了Lambda中的內(nèi)容。
public class Demo03Lambda {
public static void main(String[] args) {
goShow(new UserService() {
@Override
public void show() {
Demo03Lambda.lambda$main$0();
}
});
System.out.println("----------");
}
public static void goShow(UserService userService){
userService.show();
}
private static void lambda$main$0();
System.out.println("Lambda show 方法執(zhí)行了...");
}
}
小結：
匿名內(nèi)部類在編譯的時候會產(chǎn)生一個class文件。
Lambda表達式在程序運行的時候會形成一個類。
- 在類中新增了一個方法，這個方法的方法體就是Lambda表達式中的代碼
- 還會形成一個匿名內(nèi)部類，實現(xiàn)接口，重寫抽象方法
- 在接口中重寫方法會調(diào)用新生成的方法
6.Lambda表達式的省略寫法
在lambda表達式的標準寫法基礎上，可以使用省略寫法的規(guī)則為：
- 小括號內(nèi)的參數(shù)類型可以省略
- 如果小括號內(nèi)有且僅有一個參數(shù)，則小括號可以省略
- 如果大括號內(nèi)有且僅有一個語句，可以同時省略大括號，return 關鍵字及語句分號。
public class Demo05Lambda {
public static void main(String[] args) {
goStudent((String name,Integer age)->{
return name+age+" 6666 ...";
});
// 省略寫法
goStudent((name,age)-> name+age+" 6666 ...");
System.out.println("------");
goOrder((String name)->{
System.out.println("--->" + name);
return 666;
});
// 省略寫法
goOrder(name -> {
System.out.println("--->" + name);
return 666;
});
goOrder(name -> 666);
}
public static void goStudent(StudentService studentService){
studentService.show("張三",22);
}
public static void goOrder(OrderService orderService){
orderService.show("李四");
}
}
7.Lambda表達式的使用前提
Lambda表達式的語法是非常簡潔的，但是Lambda表達式不是隨便使用的，使用時有幾個條件要特別注意
- 方法的參數(shù)或局部變量類型必須為接口才能使用Lambda
- 接口中有且僅有一個抽象方法(@FunctionalInterface)
8.Lambda和匿名內(nèi)部類的對比
Lambda和匿名內(nèi)部類的對比
1.所需類型不一樣
- 匿名內(nèi)部類的類型可以是 類，抽象類，接口
- Lambda表達式需要的類型必須是接口
2.抽象方法的數(shù)量不一樣
- 匿名內(nèi)部類所需的接口中的抽象方法的數(shù)量是隨意的
- Lambda表達式所需的接口中只能有一個抽象方法
3.實現(xiàn)原理不一樣
- 匿名內(nèi)部類是在編譯后形成一個class
- Lambda表達式是在程序運行的時候動態(tài)生成class
到此這篇關于Lambda表達式原理及示例的文章就介紹到這了,更多相關Lambda表達式內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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