Java Lambda表達(dá)式超詳細(xì)介紹
更新時(shí)間：2022年02月03日 11:28:40 作者：努力彪 ?
這篇文章主要介紹了Java Lambda表達(dá)式,Lambda表達(dá)式是Java SE 8中一個(gè)重要的新特性, Lambda 表達(dá)式（Lambda expression）可以看作是一個(gè)匿名函數(shù)，基于數(shù)學(xué)中的λ演算得名，也可稱為閉包（Closure）,下面來(lái)看看文章具體的詳細(xì)介紹吧
一、背景
Lambda表達(dá)式是Java SE 8中一個(gè)重要的新特性。lambda表達(dá)式允許你通過(guò)表達(dá)式來(lái)代替功能接口。 lambda表達(dá)式就和方法一樣,它提供了一個(gè)正常的參數(shù)列表和一個(gè)使用這些參數(shù)的主體(body,可以是一個(gè)表達(dá)式或一個(gè)代碼
塊)。 Lambda 表達(dá)式（Lambda expression）可以看作是一個(gè)匿名函數(shù)，基于數(shù)學(xué)中的λ演算得名，也可稱為閉包（Closure）
1.Lambda表達(dá)式的語(yǔ)法
基本語(yǔ)法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
Lambda表達(dá)式由三部分組成：
- 1.paramaters：類似方法中的形參列表，這里的參數(shù)是函數(shù)式接口里的參數(shù)。這里的參數(shù)類型可以明確的聲明 也可不聲明而由JVM隱含的推斷。另外當(dāng)只有一個(gè)推斷類型時(shí)可以省略掉圓括號(hào)。
- 2.->：可理解為“被用于”的意思
- 3.方法體：可以是表達(dá)式也可以代碼塊，是函數(shù)式接口里方法的實(shí)現(xiàn)。代碼塊可返回一個(gè)值或者什么都不反 回，這里的代碼塊塊等同于方法的方法體。如果是表達(dá)式，也可以返回一個(gè)值或者什么都不反回。
// 1. 不需要參數(shù),返回值為 2 ()->2 // 2. 接收一個(gè)參數(shù)(數(shù)字類型),返回其2倍的值 x->2*x // 3. 接受2個(gè)參數(shù)(數(shù)字),并返回他們的和 (x,y) -> x+y // 4. 接收2個(gè)int型整數(shù),返回他們的乘積 (int x,int y) -> x * y // 5. 接受一個(gè) string 對(duì)象,并在控制臺(tái)打印,不返回任何值(看起來(lái)像是返回void) (String s) -> System.out.print(s)
2.函數(shù)式接口
要了解Lambda表達(dá)式,首先需要了解什么是函數(shù)式接口，函數(shù)式接口定義：一個(gè)接口有且只有一個(gè)抽象方法 。
注意：
1.如果一個(gè)接口只有一個(gè)抽象方法，那么該接口就是一個(gè)函數(shù)式接口
2.如果我們?cè)谀硞€(gè)接口上聲明了@FunctionalInterface注解，那么編譯器就會(huì)按照函數(shù)式接口的定義來(lái)要求該接口，這樣如果有兩個(gè)抽象方法，程序編譯就會(huì)報(bào)錯(cuò)的。所以，從某種意義上來(lái)說(shuō)，只要你保證你的接口 中只有一個(gè)抽象方法，你可以不加這個(gè)注解。加上就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)的。
定義方式：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
? ? //注意：只能有一個(gè)抽象方法
? ? void test();
}但是這種方式也是可以的：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
? ? void test();
? ? default void test2() {
? ? ? ? System.out.println("JDK1.8新特性，default默認(rèn)方法可以有具體的實(shí)現(xiàn)");
? ? }
}二、Lambda表達(dá)式的基本使用
首先，我們實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)備好幾個(gè)接口：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
? ? //注意：只能有一個(gè)抽象方法
? ? void test();
}
//無(wú)返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
? ? void test(int a);
}
//無(wú)返回值多個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
? ? void test(int a, int b);
}
//有返回值無(wú)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
? ? int test();
}
//有返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
? ? int test(int a);
}
//有返回值多參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
? ? int test(int a, int b);
}我們?cè)谏厦嫣岬竭^(guò)，Lambda表達(dá)式本質(zhì)是一個(gè)匿名函數(shù)，函數(shù)的方法是：返回值 方法名 參數(shù)列表 方法體。在，Lambda表達(dá)式中我們只需要關(guān)心：參數(shù)列表 方法體。
具體使用見(jiàn)以下示例代碼：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
? ? //注意：只能有一個(gè)抽象方法
? ? void test();
}
//無(wú)返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
? ? void test(int a);
}
//無(wú)返回值多個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
? ? void test(int a, int b);
}
//有返回值無(wú)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
? ? int test();
}
//有返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
? ? int test(int a);
}
//有返回值多參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
? ? int test(int a, int b);
}
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("無(wú)參數(shù)無(wú)返回值");
? ? ? ? };
? ? ? ? //test方法的主體內(nèi)容在上述括號(hào)內(nèi)
? ? ? ? noParameterNoReturn.test();
? ? ? ? OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a) -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("無(wú)參數(shù)一個(gè)返回值：" + a);
? ? ? ? };
? ? ? ? oneParameterNoReturn.test(10);
? ? ? ? MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a, int b) -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("無(wú)返回值多個(gè)參數(shù)：" + a + " " + b);
? ? ? ? };
? ? ? ? moreParameterNoReturn.test(20, 30);
? ? ? ? NoParameterReturn noParameterReturn = () -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("有返回值無(wú)參數(shù)！");
? ? ? ? ? ? return 40;
? ? ? ? };
? ? ? ? //接收函數(shù)的返回值
? ? ? ? int ret = noParameterReturn.test();
? ? ? ? System.out.println(ret);
? ? ? ? OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a) -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("有返回值有參數(shù)！");
? ? ? ? ? ? return a;
? ? ? ? };
? ? ? ? ret = oneParameterReturn.test(50);
? ? ? ? System.out.println(ret);
? ? ? ? MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a, int b) -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("有返回值多個(gè)參數(shù)！");
? ? ? ? ? ? return a + b;
? ? ? ? };
? ? ? ? ret = moreParameterReturn.test(60, 70);
? ? ? ? System.out.println(ret);
? ? }
}三、語(yǔ)法精簡(jiǎn)
- 參數(shù)類型可以省略，如果需要省略，每個(gè)參數(shù)的類型都要省略。
- 參數(shù)的小括號(hào)里面只有一個(gè)參數(shù)，那么小括號(hào)可以省略
- 如果方法體當(dāng)中只有一句代碼，那么大括號(hào)可以省略
- 如果方法體中只有一條語(yǔ)句，其是return語(yǔ)句，那么大括號(hào)可以省略，且去掉return關(guān)鍵字。
示例代碼:
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
? ? //注意：只能有一個(gè)抽象方法
? ? void test();
}
//無(wú)返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
? ? void test(int a);
}
//無(wú)返回值多個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
? ? void test(int a, int b);
}
//有返回值無(wú)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
? ? int test();
}
//有返回值一個(gè)參數(shù)
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
? ? int test(int a);
}
//有返回值多參數(shù)
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
? ? int test(int a, int b);
}
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? //方法參數(shù)有多個(gè)且方法體中無(wú)返回值，則可以省略參數(shù)類型
? ? ? ? MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (a, b) -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("無(wú)返回值多個(gè)參數(shù)，省略參數(shù)類型：" + a + " " + b);
? ? ? ? };
? ? ? ? moreParameterNoReturn.test(20, 30);
? ? ? ? //方法中只有一個(gè)參數(shù)，那么小括號(hào)可以省略
? ? ? ? OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println("方法中只有一個(gè)參數(shù)，那么小括號(hào)可以省略：" + a);
? ? ? ? };
? ? ? ? oneParameterNoReturn.test(10);
? ? ? ? //無(wú)參數(shù)無(wú)返回值，方法體中只有 一行代碼的時(shí)候，可以去掉方法體的大括號(hào)
? ? ? ? NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> System.out.println("無(wú)參數(shù)無(wú)返回值，方法體中只有 一行代碼");
? ? ? ? noParameterNoReturn.test();
? ? ? ? //方法體中只有一條語(yǔ)句，且是return語(yǔ)句，且無(wú)參數(shù)
? ? ? ? NoParameterReturn noParameterReturn = () -> 40;
? ? ? ? int ret = noParameterReturn.test();
? ? ? ? System.out.println(ret);
? ? }
}四、變量捕獲
Lambda 表達(dá)式中存在變量捕獲 ，了解了變量捕獲之后，我們才能更好的理解Lambda 表達(dá)式的作用域 。Java當(dāng)中的匿名類中，會(huì)存在變量捕獲。
下面我們來(lái)講下在Lambda當(dāng)中也可以進(jìn)行變量的捕獲，具體我們看一下代碼：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
? ? void test();
}
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? int a = 10;
? ? ? ? NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {
? ? ? ? ? ? /*
? ? ? ? ? ? 注意此處不能夠修改a的值，與匿名內(nèi)部類中相同
? ? ? ? ? ? a = 99;
? ? ? ? ? ? */
? ? ? ? ? ? System.out.println("捕獲變量：" + a);
? ? ? ? };
? ? ? ? noParameterNoReturn.test();
? ? }
}五、Lambda在集合當(dāng)中的使用
為了能夠讓Lambda和Java的集合類集更好的一起使用，集合當(dāng)中，也新增了部分接口，以便與Lambda表達(dá)式對(duì)接。
以上方法的作用可自行查看我們發(fā)的幫助手冊(cè)。我們這里會(huì)示例一些方法的使用。注意：Collection的forEach()方法是從接口 java.lang.Iterable 拿過(guò)來(lái)的。
1.Collection接口
forEach() 方法演示
該方法在接口 Iterable 當(dāng)中，原型如下：
**forEach()**方法表示：對(duì)容器中的每個(gè)元素執(zhí)行action指定的動(dòng)作
可以看到我們的參數(shù)Consumer其實(shí)是一個(gè)函數(shù)式接口：
這個(gè)函數(shù)式接口中有一個(gè)抽象方法accept:
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
? ? ? ? list.add("Hello");
? ? ? ? list.add("bit");
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("lambda");
? ? ? ? list.forEach(new Consumer<String>() {
? ? ? ? ? ? @Override
? ? ? ? ? ? public void accept(String s) {
? ? ? ? ? ? ? ? //簡(jiǎn)單遍歷集合中的元素
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println(s);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? });
? ? }
}輸出結(jié)果：
Hello bit hello lambda
我們可以修改為如下代碼：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
? ? ? ? list.add("Hello");
? ? ? ? list.add("bit");
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("lambda");
? ? ?
? ? ? ? ?list.forEach((String s) -> {
? ? ? ? ? ? System.out.println(s);
? ? ? ? });
? ? }
}同時(shí)還可以簡(jiǎn)化代碼：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
? ? ? ? list.add("Hello");
? ? ? ? list.add("bit");
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("lambda");
? ? ? ? list.forEach(s -> System.out.println(s));
? ? }
}六、List接口
1.sort()方法的演示
sort方法源碼：該方法根據(jù)c指定的比較規(guī)則對(duì)容器元素進(jìn)行排序。
可以看到其參數(shù)是Comparator，我們點(diǎn)進(jìn)去看下：又是一個(gè)函數(shù)式接口
這個(gè)接口中有一個(gè)抽象方法叫做compare方法：
使用示例：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
? ? ? ? list.add("Hello");
? ? ? ? list.add("bit");
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("lambda");
? ? ? ? /*
? ? ? ? 對(duì)list集合中的字符串按照長(zhǎng)度進(jìn)行排序
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? list.sort(new Comparator<String>() {
? ? ? ? ? ? @Override
? ? ? ? ? ? public int compare(String o1, String o2) {
? ? ? ? ? ? ? ? return o1.length() - o2.length();
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? });
? ? ? ? /*
? ? ? ? 輸出排序后最終的結(jié)果
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? list.forEach(s -> System.out.println(s));
? ? }
}輸出結(jié)果為：
bit Hello hello lambda
修改為lambda表達(dá)式：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
? ? ? ? list.add("Hello");
? ? ? ? list.add("bit");
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("lambda");
? ? ? ? /*
? ? ? ? 對(duì)list集合中的字符串按照長(zhǎng)度進(jìn)行排序
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? list.sort((String o1, String o2) -> {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return o1.length() - o2.length();
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? );
? ? ? ? /*
? ? ? ? 輸出排序后最終的結(jié)果:
? ? ? ? bit
? ? ? ? Hello
? ? ? ? hello
? ? ? ? lambda
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? list.forEach(s -> System.out.println(s));
? ? }
}此時(shí)還可以對(duì)代碼進(jìn)行簡(jiǎn)化：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
? ? ? ? list.add("Hello");
? ? ? ? list.add("bit");
? ? ? ? list.add("hello");
? ? ? ? list.add("lambda");
? ? ? ? /*
? ? ? ? 對(duì)list集合中的字符串按照長(zhǎng)度進(jìn)行排序
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? list.sort((o1, o2) ->
? ? ? ? ? ? ? ? o1.length() - o2.length()
? ? ? ? );
? ? ? ? /*
? ? ? ? 輸出排序后最終的結(jié)果:
? ? ? ? bit
? ? ? ? Hello
? ? ? ? hello
? ? ? ? lambda
? ? ? ? ?*/
? ? ? ? list.forEach(s -> System.out.println(s));
? ? }
}七、Map接口
HashMap 的 forEach()方法：
這個(gè)函數(shù)式接口中有一個(gè)抽象方法叫做accept方法：
代碼示例：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
? ? ? ? map.put(1, "hello");
? ? ? ? map.put(2, "bit");
? ? ? ? map.put(3, "hello");
? ? ? ? map.put(4, "lambda");
? ? ? ? map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>() {
? ? ? ? ? ? @Override
? ? ? ? ? ? public void accept(Integer integer, String s) {
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println(integer + " " + s);
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? });
? ? }
}輸出結(jié)果：
1 hello
2 bit
3 hello
4 lambda
使用lambda表達(dá)式后的代碼：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
? ? ? ? map.put(1, "hello");
? ? ? ? map.put(2, "bit");
? ? ? ? map.put(3, "hello");
? ? ? ? map.put(4, "lambda");
? ? ? ? map.forEach((Integer integer, String s) -> {
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println(integer + " " + s);
? ? ? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? );
? ? }
}還可以對(duì)代碼繼續(xù)簡(jiǎn)化：
public class TestDemo2 {
? ? public static void main(String[] args) {
? ? ? ? HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
? ? ? ? map.put(1, "hello");
? ? ? ? map.put(2, "bit");
? ? ? ? map.put(3, "hello");
? ? ? ? map.put(4, "lambda");
? ? ? ? map.forEach((integer, s) ->
? ? ? ? ? ? ? ? System.out.println(integer + " " + s)
? ? ? ? );
? ? }
}總結(jié)：
Lambda表達(dá)式的優(yōu)點(diǎn)很明顯，在代碼層次上來(lái)說(shuō)，使代碼變得非常的簡(jiǎn)潔。缺點(diǎn)也很明顯，代碼不易讀。
優(yōu)點(diǎn)：
代碼簡(jiǎn)潔，開(kāi)發(fā)迅速
方便函數(shù)式編程
非常容易進(jìn)行并行計(jì)算
Java 引入 Lambda，改善了集合操作
缺點(diǎn)：
代碼可讀性變差
在非并行計(jì)算中，很多計(jì)算未必有傳統(tǒng)的 for 性能要高
不容易進(jìn)行調(diào)試
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