Java8中Lambda表達(dá)式的理解與應(yīng)用
簡介
Lambda表達(dá)式是一個(gè)可傳遞的代碼塊,可以在以后執(zhí)行一次或多次;
下面貼個(gè)對比代碼:
// Java8之前:舊的寫法
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("old run");
}
};
Thread t = new Thread(runnable);
// Java8之后:新的寫法
Runnable runnable1 = ()->{
System.out.println("lambda run");
};
Thread t1 = new Thread(runnable1);可以看到,有了lambda,代碼變得簡潔多了
你可以把lambda當(dāng)作一個(gè)語法糖
下面讓我們一起來探索lambda的美好世界吧
正文
1. lambda的語法

下面分別說下語法中的三個(gè)組成部分
參數(shù): ( Dog dog )
參數(shù)類型可省略(當(dāng)編譯器可以自動(dòng)推導(dǎo)時(shí)),比如
Comparator<String> comparatorTest = (a, b)->a.length()-b.length();,可以推導(dǎo)出a,b都為String當(dāng)參數(shù)類型可省略,且只有一個(gè)參數(shù)時(shí),括弧也可以省略(但是個(gè)人習(xí)慣保留)
符號(hào):->
主體:
{ System.out.println("javalover"); }如果是一條語句,則需要加大括號(hào)和分號(hào)
{;}(比如上圖所示)如果是一個(gè)表達(dá)式,則直接寫,啥也不加(比如
a.length()- b.length())
2. 為啥引入lambda
為了簡化代碼
因?yàn)镴ava是面向?qū)ο笳Z言,所以在lambda出現(xiàn)之前,我們需要先構(gòu)造一個(gè)對象,然后在對象的方法中實(shí)現(xiàn)具體的內(nèi)容,再把構(gòu)造的對象傳遞給某個(gè)對象或方法
但是有了lambda以后,我們可以直接將代碼塊傳遞給對象或方法
現(xiàn)在再回頭看下開頭的例子

可以看到,用了lambda表達(dá)式后,少了很多模板代碼,只剩下一個(gè)代碼塊(最核心的部分)
3. 什么是函數(shù)式接口
就是只定義了一個(gè)抽象方法的接口
正例:有多個(gè)默認(rèn)方法,但是如果只有一個(gè)抽象方法,那它就是函數(shù)式接口,示例代碼如下
@FunctionalInterface
public?interface?FunctionInterfaceDemo?{
? ?void?abstractFun();
? ?default?void?fun1(){
? ? ? ?System.out.println("fun1"); ? ?
? }
? ?default?void?fun2(){
? ? ? ?System.out.println("fun2");
? } ?
}這里的注解@FunctionalInterface可以省略,但是建議加上,就是為了告訴編譯器,這是一個(gè)函數(shù)式接口,此時(shí)如果該接口有多個(gè)抽象方法,那么編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)
反例:比如A extends B,A和B各有一個(gè)抽象方法,那么A就不是函數(shù)式接口,示例代碼如下
// 編譯器會(huì)報(bào)錯(cuò),Multiple non-overriding abstract methods found in XXX
@FunctionalInterface
public?interface?NoFunctionInterfaceDemo?extends?FunctionInterfaceDemo{
?void?abstractFun2();
}上面的父接口FunctionInterfaceDemo中已經(jīng)有了一個(gè)抽象方法,此時(shí)NoFunctionInterfaceDemo又定義了一個(gè)抽象方法,結(jié)果編譯器就提示了:存在多個(gè)抽象方法
在Java8之前,其實(shí)我們已經(jīng)接觸過函數(shù)式接口
比如Runnable 和 Comparable
只是沒有注解@FunctionalInterface。
那這個(gè)函數(shù)式接口要怎么用呢?
配合lambda食用,效果最佳(就是把lambda傳遞給函數(shù)式接口),示例代碼如下:
new?Thread(()?->?System.out.println("run")).start();其中用到的函數(shù)式接口是Runnable
4. 什么是行為參數(shù)化
就是把行為定義成參數(shù),行為就是函數(shù)式接口
類似泛型中的類型參數(shù)化,類型參數(shù)化是把類型定義成參數(shù)
行為參數(shù)化,通俗點(diǎn)來說:
就是用函數(shù)式接口做形參
然后傳入接口的各種實(shí)現(xiàn)內(nèi)容(即lambda表達(dá)式)作為實(shí)參
最后在lambda內(nèi)實(shí)現(xiàn)各種行為(好像又回到多態(tài)的那一節(jié)了?這也是為啥多態(tài)是Java的三大特性的原因之一,應(yīng)用太廣泛了)
這樣來看的話,行為參數(shù)化和設(shè)計(jì)模式中的策略模式有點(diǎn)像了(后面章節(jié)會(huì)分別講常用的幾種設(shè)計(jì)模式)
下面我們手寫一個(gè)函數(shù)式接口來加深理解吧
5. 手寫一個(gè)函數(shù)式接口
下面我們循序漸進(jìn),先從簡單的需求開始
第一步:比如我們想要讀取某個(gè)文件,那可以有如下方法:
public?static?String?processFile()?throws?IOException?{
? ?// Java7新增的語法,try(){},可自動(dòng)關(guān)閉資源,減少了代碼的臃腫
? ?try(?BufferedReader?bufferedReader?=
? ? ? ?new?BufferedReader(new??FileReader("./test.txt"))){
? ? ? ?return?bufferedReader.readLine();
? }
}可以看到,核心的行為動(dòng)作就是 return bufferedReader.readLine();,表示讀取第一行的數(shù)據(jù)并返回
那如果我們想要讀取兩行呢?三行?
第二步:這時(shí)就需要用到上面的函數(shù)式接口了,下面就是我們自己編寫的函數(shù)式接口
@FunctionalInterface
interface?FileReadInterface{
// 這里接受一個(gè)BufferedReader對象,返回一個(gè)String對象
? ?String?process(BufferedReader?reader)?throws?IOException;
}可以看到,只有一個(gè)抽象方法process(),它就是用來處理第一步中的核心動(dòng)作(讀取文件內(nèi)容)
至于想讀取多少內(nèi)容,那就需要我們在lambda表達(dá)式中定義了
第三步:接下來我們定義多個(gè)lambda表達(dá)式,用來傳遞給函數(shù)式接口,其中每個(gè)lambda表達(dá)式就代表了一種不同的行為,代碼如下:
// 讀取一行 FileReadInterface?fileReadInterface?=?reader?->?reader.readLine(); // 讀取兩行 FileReadInterface?fileReadInterface2?=?reader?->?reader.readLine()?+?reader.readLine();
第四步:我們需要修改第一步的
processFile(),讓其接受一個(gè)函數(shù)式接口,并調(diào)用其中的抽象方法,代碼如下:
// 參數(shù)為第二步我們自己手寫的函數(shù)式接口
public static String processFile(FileReadInterface fileReadInterface) throws IOException {
try( BufferedReader bufferedReader =
new BufferedReader(new FileReader("./test.txt"))){
// 這里我們不再自己定義行為,而是交給函數(shù)式接口的抽象方法來處理,然后通過lambda表達(dá)式的傳入來實(shí)現(xiàn)多個(gè)行為
return fileReadInterface.process(bufferedReader);
}
}第五步:拼接后,完整代碼如下:
public class FileReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 第三步:
// lambda表達(dá)式1 傳給 函數(shù)式接口:只讀取一行
FileReadInterface fileReadInterface = reader -> reader.readLine();
// lambda表達(dá)式2 傳給 函數(shù)式接口:只讀取兩行
FileReadInterface fileReadInterface2 = reader -> reader.readLine() + reader.readLine();
// 最后一步: 不同的函數(shù)式接口的實(shí)現(xiàn),表現(xiàn)出不同的行為
String str1 = processFile(fileReadInterface);
String str2 = processFile(fileReadInterface2);
System.out.println(str1);
System.out.println(str2);
}
// 第四步: 讀取文件方法,接受函數(shù)式接口作為參數(shù)
public static String processFile(FileReadInterface fileReadInterface) throws IOException {
try( BufferedReader bufferedReader =
new BufferedReader(new FileReader("./test.txt"))){
// 調(diào)用函數(shù)式接口中的抽象方法來處理數(shù)據(jù)
return fileReadInterface.process(bufferedReader);
}
}
// 第一步:
public static String processFile() throws IOException {
try( BufferedReader bufferedReader =
new BufferedReader(new FileReader("./test.txt"))){
return bufferReader.readLine();
}
}
}
// 第二步: 我們手寫的函數(shù)式接口
@FunctionalInterface
interface FileReadInterface{
String process(BufferedReader reader) throws IOException;
}其實(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn),我們手寫的這個(gè)函數(shù)式接口,其實(shí)就是Function<T>去除泛型化后的接口,如下所示:
@FunctionalInterface
public?interface?Function<T,?R>?{
// 都是接受一個(gè)參數(shù),返回另一個(gè)參數(shù)
?R?apply(T?t);
}下面我們列出Java中常用的一些函數(shù)式接口,你會(huì)發(fā)現(xiàn)自帶的已經(jīng)夠用了,基本不會(huì)需要我們自己去寫
這里的手寫只是為了自己實(shí)現(xiàn)一遍,可以加深理解程度
6. 常用的函數(shù)式接口

7. 什么是方法引用
我們先看一個(gè)例子
前面我們寫的lambda表達(dá)式,其實(shí)還可以簡化,比如
// 簡化前 Function<Cat,?Integer>?function?=?c->c.getAge(); // 簡化后 Function<Cat,?Integer>?function2?=?Cat::getAge;
其中簡化后的Cat::getAge,我們就叫做方法引用
方法引用就是引用類或?qū)ο蟮姆椒?/strong>;
下面我們列出方法引用的三種情況:
Object::instanceMethod(對象的實(shí)例方法)
Class::staticMethod(類的靜態(tài)方法)
Class::instanceMethod(類的實(shí)例方法)
像我們上面舉的例子就是第三種:類的實(shí)例方法
下面我們用代碼演示上面的三種方法:
public class ReferenceDemo {
public static void main(String[] args) {
// 第一種:引用對象的實(shí)例方法
Cat cat = new Cat(1);
Function<Cat, Integer> methodRef1 = cat::getSum;
// 第二種:引用類的靜態(tài)方法
Supplier<Integer> methodRef2 = Cat::getAverageAge;
// 第三種:引用類的實(shí)例方法
Function<Cat, Integer> methodRef3 = Cat::getAge;
}
}
class Cat {
int age;
public Cat(int age) {
this.age = age;
}
// 獲取貓的平均年齡
public static int getAverageAge(){
return 15;
}
// 獲取兩只貓的年齡總和
public int getSum(Cat cat){
return cat.getAge() + this.getAge();
}
public int getAge() {
return age;
} public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}為啥要用這個(gè)方法引用呢?
方法引用好比lambda表達(dá)式的語法糖,語法更加簡潔,清晰
一看就知道是調(diào)用哪個(gè)類或?qū)ο蟮哪膫€(gè)方法
8. 什么是構(gòu)造引用
上面介紹了方法引用,就是直接引用某個(gè)方法
這里的構(gòu)造引用同理可得,就是引用某個(gè)類的構(gòu)造方法
構(gòu)造引用的表達(dá)式為:Class::new,僅此一種
如果你有多個(gè)構(gòu)造函數(shù),那編譯器會(huì)自己進(jìn)行推斷參數(shù)(你看看,多好,多簡潔)
比如下面的代碼:
// 這里調(diào)用 new Cat() Supplier<Cat>?constructRef1?=?Cat::new; // 這里調(diào)用 new Cat(Integer) Function<Integer,?Cat>?constructRef2?=?Cat::new;
9. lambda表達(dá)式中引入外部變量的限制
要求引入lambda表達(dá)式中的變量,必須是最終變量,即該變量不會(huì)再被修改
比如下面的代碼:
public static void main(String[] args) {
String str = "javalover.cc";
Runnable runnable = ()->{
str = "1";// 這里會(huì)報(bào)錯(cuò),因?yàn)樾薷牧藄tr引用的指向
System.out.println(str);
}
}可以看到,lambda表達(dá)式引用了外面的str引用,但是又在表達(dá)式內(nèi)部做了修改,結(jié)果就報(bào)錯(cuò)了
為啥要有這個(gè)限制呢?
為了線程安全,因?yàn)閘ambda表達(dá)式有一個(gè)好處就是只在需要的時(shí)候才會(huì)執(zhí)行,而不是調(diào)用后立馬執(zhí)行
這樣就會(huì)存在多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行的并發(fā)問題
所以Java就從根源上解決:不讓變量被修改,都是只讀的
那你可能好奇,我不把str的修改代碼放到表達(dá)式內(nèi)部可以嗎?
也不行,道理是一樣的,只要lambda有用到這個(gè)變量,那這個(gè)變量不管是在哪里被修改,都是不允許的
不然的話,我這邊先執(zhí)行了一次lambda表達(dá)式,結(jié)果你就改了變量值,那我第二次執(zhí)行l(wèi)ambda,不就亂了嗎
10. lambda的組合操作
最后是lambda的必殺技:組合操作
在這里叫組合或者復(fù)合都可以
概述:組合操作就是先用一個(gè)lambda表達(dá)式,然后再在后面組合另一個(gè)lambda表達(dá)式,然后再在后面組合另另一個(gè)lambda表達(dá)式,然后。。。有點(diǎn)像是鏈?zhǔn)讲僮?/p>
學(xué)過JS的都知道Promise,里面的鏈?zhǔn)讲僮骶秃瓦@里的組合操作很像
用過Lombok的朋友,應(yīng)該很熟悉@Builder注解,其實(shí)就是構(gòu)造者模式
下面我們用代碼演示下組合操作:
// 重點(diǎn)代碼
public class ComposeDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Dog> list = Arrays.asList(new Dog(1,2), new Dog(1, 1));
// 1. 先按年齡排序(默認(rèn)遞增)
// Dog::getAge, 上面介紹的方法引用
// comparingInt, 是Comparator的一個(gè)靜態(tài)方法,返回Comparator<T>
Comparator<Dog> comparableAge = Comparator.comparingInt(Dog::getAge);
// 2. 如果有相同的年齡,則年齡相同的再按體重排序(如果年齡已經(jīng)比較出大小,則下面的體重就不會(huì)再去比較)
Comparator<Dog> comparableWeight = Comparator.comparingInt(Dog::getWeight);;
// 3. 調(diào)用list對象的sort方法排序,參數(shù)是Comparator<? super Dog>
list.sort(comparableAge.thenComparing(comparableWeight));
System.out.println(list);
}
}
// 非重點(diǎn)代碼
class Dog{
private int age;
private int weight;
public Dog(int age, int weight) {
this.age = age;
this.weight = weight;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public int getWeight() {
return weight;
}
public void setWeight(int weight) {
this.weight = weight;
}
@Override
public String toString() {
return "Dog{" +
"age=" + age +
", weight=" + weight +
'}';
}
}輸出:[Dog{age=1, weight=1}, Dog{age=1, weight=2}]
比較的流程如下所示:

總結(jié)
lambda的語法: 參數(shù)+符合+表達(dá)式或語句,比如
(a,b)->{System.out.println("javalover.cc");}函數(shù)式接口:只有一個(gè)抽象方法,最好加@FunctionalInterface,這樣編譯器可及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,javadoc也說明這是一個(gè)函數(shù)式接口(可讀性)
行為參數(shù)化:就是函數(shù)式接口作為參數(shù),然后再將lambda表達(dá)式傳給函數(shù)式接口,通過不同的lambda內(nèi)容實(shí)現(xiàn)不同的行為
方法引用:lambda的語法糖,總共有三種:
Class::instanceMethod(類的實(shí)例方法)
Object::instanceMethod(對象的實(shí)例方法)
Class::staticMethod(類的靜態(tài)方法)
構(gòu)造引用:就一種,編譯器自己可判斷是哪個(gè)構(gòu)造函數(shù),語法為
Class::new在lambda中引入外部變量,必須保證這個(gè)變量是最終變量,即不再被修改
lambda的組合操作,就是鏈?zhǔn)讲僮鳎M合是通過函數(shù)式接口的靜態(tài)方法來組合(靜態(tài)方法會(huì)返回另一個(gè)函數(shù)式接口的對象)
比如list.sort(comparableAge.thenComparing(comparableWeight));
到此這篇關(guān)于Java8中Lambda表達(dá)式的理解與應(yīng)用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java8中Lambda表達(dá)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(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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