Java二十三篇:Lambda 表達(dá)式
簡介
雖然看著很先進(jìn),其實(shí)Lambda表達(dá)式的本質(zhì)只是一個(gè)"語法糖",由編譯器推斷并幫你轉(zhuǎn)換包裝為常規(guī)的代碼,因此你可以使用更少的代碼來實(shí)現(xiàn)同樣的功能。本人建議不要亂用,因?yàn)檫@就和某些很高級的黑客寫的代碼一樣,簡潔,難懂,難以調(diào)試,維護(hù)人員想罵娘,所以說看公司和項(xiàng)目組
Lambda 表達(dá)式,也可稱為閉包,它是推動(dòng) Java 8 發(fā)布的最重要新特性。
Lambda 允許把函數(shù)作為一個(gè)方法的參數(shù)(函數(shù)作為參數(shù)傳遞進(jìn)方法中)。
使用 Lambda 表達(dá)式可以使代碼變的更加簡潔緊湊。
Lambda表達(dá)式還增強(qiáng)了集合庫。 Java SE 8添加了2個(gè)對集合數(shù)據(jù)進(jìn)行批量操作的包: java.util.function 包以及java.util.stream 包。 流(stream)就如同迭代器(iterator),但附加了許多額外的功能。 總的來說,lambda表達(dá)式和 stream 是自Java語言添加泛型(Generics)和注解(annotation)以來最大的變化。
語法:
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }
以下是lambda表達(dá)式的重要特征:
**可選類型聲明:**不需要聲明參數(shù)類型,編譯器可以統(tǒng)一識別參數(shù)值。
**可選的參數(shù)圓括號:**一個(gè)參數(shù)無需定義圓括號,但多個(gè)參數(shù)需要定義圓括號。
**可選的大括號:**如果主體包含了一個(gè)語句,就不需要使用大括號。
**可選的返回關(guān)鍵字:**如果主體只有一個(gè)表達(dá)式返回值則編譯器會自動(dòng)返回值,大括號需要指定表達(dá)式返回了一個(gè)數(shù)值。
Lambda表達(dá)式實(shí)例
Lambda 表達(dá)式的簡單例子:
// 1. 不需要參數(shù),返回值為 5 ?
() -> 5
?
// 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),并返回他們的差值 ?
(x, y) -> x – y ?
?
// 4. 接收2個(gè)int型整數(shù),返回他們的和 ?
(int x, int y) -> x + y ?
?
// 5. 接受一個(gè) string 對象,并在控制臺打印,不返回任何值(看起來像是返回void) ?
(String s) -> System.out.print(s)
文件輸入以下代碼:
package com.example.javademo.test;
/**
* @program: test
* @description: 測試
* @author: liulq
* @create: 2022-01-04 22:00
*/
publicclass Day {
? ?public static void main(String[] args) {
? ? ? ?Day day = new Day();
? ? ? ?// 類型聲明
? ? ? ?MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
? ? ? ?// 不用類型聲明
? ? ? ?MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
? ? ? ?// 大括號中的返回語句
? ? ? ?MathOperation multiplication = (int a, int b) -> {
? ? ? ? ? ?return a * b;
? ? ? ?};
? ? ? ?// 沒有大括號及返回語句
? ? ? ?MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
? ? ? ?System.out.println("10 + 5 = " + day.operate(10, 5, addition));
? ? ? ?System.out.println("10 - 5 = " + day.operate(10, 5, subtraction));
? ? ? ?System.out.println("10 x 5 = " + day.operate(10, 5, multiplication));
? ? ? ?System.out.println("10 / 5 = " + day.operate(10, 5, division));
? ? ? ?// 不用括號
? ? ? ?GreetingService greetService1 = message ->
? ? ? ? ? ? ? ?System.out.println("Hello " + message);
? ? ? ?// 用括號
? ? ? ?GreetingService greetService2 = (message) ->
? ? ? ? ? ? ? ?System.out.println("Hello " + message);
? ? ? ?greetService1.sayMessage("Runoob");
? ? ? ?greetService2.sayMessage("Google");
? ?}
? ?interface MathOperation {
? ? ? ?int operation(int a, int b);
? ?}
? ?interface GreetingService {
? ? ? ?void sayMessage(String message);
? ?}
? ?private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation) {
? ? ? ?return mathOperation.operation(a, b);
? ?}
}
控制臺:
10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 x 5 = 50
10 / 5 = 2
Hello Runoob
Hello Google
使用 Lambda 表達(dá)式需要注意以下兩點(diǎn):
Lambda 表達(dá)式主要用來定義行內(nèi)執(zhí)行的方法類型接口,例如,一個(gè)簡單方法接口。在上面例子中,我們使用各種類型的Lambda表達(dá)式來定義MathOperation接口的方法。然后我們定義了sayMessage的執(zhí)行。
Lambda 表達(dá)式免去了使用匿名方法的麻煩,并且給予Java簡單但是強(qiáng)大的函數(shù)化的編程能力。
變量作用域
lambda 表達(dá)式只能引用標(biāo)記了 final 的外層局部變量,這就是說不能在 lambda 內(nèi)部修改定義在域外的局部變量,否則會編譯錯(cuò)誤。
文件輸入以下代碼:
publicclass Java8Tester {
? finalstatic String salutation = "Hello! ";
?
? public static void main(String args[]){
? ? ?GreetingService greetService1 = message ->
? ? ?System.out.println(salutation + message);
? ? ?greetService1.sayMessage("Runoob");
? }
? ?
? interface GreetingService {
? ? ?void sayMessage(String message);
? }
}
控制臺:
javac Java8Tester.java
java Java8Tester
Hello! Runoob
我們也可以直接在 lambda 表達(dá)式中訪問外層的局部變量:
publicclass Java8Tester {
? ?public static void main(String args[]) {
? ? ? ?finalint num = 1;
? ? ? ?Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
? ? ? ?s.convert(2); ?// 輸出結(jié)果為 3
? ?}
? ?publicinterface Converter<T1, T2> {
? ? ? ?void convert(int i);
? ?}
}
lambda 表達(dá)式的局部變量可以不用聲明為 final,但是必須不可被后面的代碼修改(即隱性的具有 final 的語義)
int num = 1; ?
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2);
num = 5; ?
//報(bào)錯(cuò)信息:Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively
final
在 Lambda 表達(dá)式當(dāng)中不允許聲明一個(gè)與局部變量同名的參數(shù)或者局部變量。
demo
假設(shè)有一個(gè)玩家List ,程序員可以使用 for 語句 ("for 循環(huán)")來遍歷,在Java SE 8中可以轉(zhuǎn)換為另一種形式:
package com.example.javademo.test;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/**
* @program: test
* @description: 測試
* @author: liulq
* @create: 2022-01-04 22:16
*/
publicclass Day2 {
? ?public static void main(String[] args) {
? ? ? ?String[] atp = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic",
? ? ? ? ? ? ? ?"Stanislas Wawrinka",
? ? ? ? ? ? ? ?"David Ferrer", "Roger Federer",
? ? ? ? ? ? ? ?"Andy Murray", "Tomas Berdych",
? ? ? ? ? ? ? ?"Juan Martin Del Potro"};
? ? ? ?List<String> players = Arrays.asList(atp);
// 以前的循環(huán)方式
? ? ? ?for (String player : players) {
? ? ? ? ? ?System.out.print(player + "; ");
? ? ? ?}
// 使用 lambda 表達(dá)式以及函數(shù)操作(functional operation)
? ? ? ?players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; "));
// 在 Java 8 中使用雙冒號操作符(double colon operator)
? ? ? ?players.forEach(System.out::println);
? ?}
}
正如您看到的,lambda表達(dá)式可以將我們的代碼縮減到一行。 另一個(gè)例子是在圖形用戶界面程序中,匿名類可以使用lambda表達(dá)式來代替。 同樣,在實(shí)現(xiàn)Runnable接口時(shí)也可以這樣使用:
// 使用匿名內(nèi)部類 ?
btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() { ?
? ? ? ? ?@Override
? ? ? ? ?public void handle(ActionEvent event) { ?
? ? ? ? ? ? ?System.out.println("Hello World!"); ?
? ? ? ? ?} ?
? ?}); ?
?
// 或者使用 lambda expression ?
btn.setOnAction(event -> System.out.println("Hello World!")); ?
下面是使用lambdas 來實(shí)現(xiàn) Runnable接口 的示例:
package com.example.javademo.test;
/**
* @program: test
* @description:
* @author: liulq
* @create: 2022-01-04 22:18
*/
publicclass Day3 {
? ?public static void main(String[] args) {
? ? ? ?// 1.1使用匿名內(nèi)部類
? ? ? ?new Thread(new Runnable() {
? ? ? ? ? ?@Override
? ? ? ? ? ?public void run() {
? ? ? ? ? ? ? ?System.out.println("Hello world !");
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?}).start();
// 1.2使用 lambda expression
? ? ? ?new Thread(() -> System.out.println("Hello world !")).start();
// 2.1使用匿名內(nèi)部類
? ? ? ?Runnable race1 = new Runnable() {
? ? ? ? ? ?@Override
? ? ? ? ? ?public void run() {
? ? ? ? ? ? ? ?System.out.println("Hello world !");
? ? ? ? ? ?}
? ? ? ?};
// 2.2使用 lambda expression
? ? ? ?Runnable race2 = () -> System.out.println("Hello world !");
// 直接調(diào)用 run 方法(沒開新線程哦!)
? ? ? ?race1.run();
? ? ? ?race2.run();
? ?}
}
使用Lambdas排序集合
我們將根據(jù)球員的 name, surname, name 長度 以及最后一個(gè)字母。 和前面的示例一樣,先使用匿名內(nèi)部類來排序,然后再使用lambda表達(dá)式精簡我們的代碼。
String[] players = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic", ?
? ?"Stanislas Wawrinka", "David Ferrer", ?
? ?"Roger Federer", "Andy Murray", ?
? ?"Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro", ?
? ?"Richard Gasquet", "John Isner"}; ?
?
// 1.1 使用匿名內(nèi)部類根據(jù) name 排序 players ?
Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { ?
? ?@Override
? ?public int compare(String s1, String s2) { ?
? ? ? ?return (s1.compareTo(s2)); ?
? ?} ?
}); ?
使用lambdas,可以通過下面的代碼實(shí)現(xiàn)同樣的功能:簡潔又直觀。
Stream是對集合的包裝,通常和lambda一起使用。 使用lambdas可以支持許多操作,如 map, filter, limit, sorted, count, min, max, sum, collect 等等。 同樣,Stream使用懶運(yùn)算,他們并不會真正地讀取所有數(shù)據(jù),遇到像getFirst() 這樣的方法就會結(jié)束鏈?zhǔn)秸Z法。 在接下來的例子中,我們將探索lambdas和streams 能做什么。 我們創(chuàng)建了一個(gè)Person類并使用這個(gè)類來添加一些數(shù)據(jù)到list中,將用于進(jìn)一步流操作。 Person 只是一個(gè)簡單的POJO類:
我們將創(chuàng)建兩個(gè)list,都用來存放Person對象:
List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() { ?
?{ ?
? ?add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000)); ?
? ?add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500)); ?
? ?add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800)); ?
? ?add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600)); ?
? ?add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200)); ?
? ?add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900)); ?
? ?add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300)); ?
? ?add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700)); ?
? ?add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000)); ?
? ?add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300)); ?
?} ?
}; ?
?
List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() { ?
?{ ?
? ?add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550)); ?
? ?add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200)); ?
? ?add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600)); ?
? ?add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000)); ?
? ?add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100)); ?
? ?add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300)); ?
? ?add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100)); ?
? ?add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000)); ?
? ?add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600)); ?
? ?add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800)); ?
?} ?
};
現(xiàn)在我們使用forEach方法來迭代輸出上述列表:
System.out.println("所有程序員的姓名:"); ?
javaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())); ?
phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())); ?
我們同樣使用forEach方法,增加程序員的工資5%:
另一個(gè)有用的方法是過濾器filter() ,讓我們顯示月薪超過1400美元的Java程序員:
我們也可以定義過濾器,然后重用它們來執(zhí)行其他操作:
排序呢? 我們在stream中能處理嗎? 答案是肯定的。 在下面的例子中,我們將根據(jù)名字和薪水排序Java程序員,放到一個(gè)list中,然后顯示列表:
System.out.println("根據(jù) name 排序,并顯示前5個(gè) Java programmers:"); ?
List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers ?
? ? ? ? ?.stream() ?
? ? ? ? ?.sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName()))) ?
? ? ? ? ?.limit(5) ?
? ? ? ? ?.collect(toList()); ?
?
sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName())); ?
?
System.out.println("根據(jù) salary 排序 Java programmers:"); ?
sortedJavaProgrammers = javaProgrammers ?
? ? ? ? ?.stream() ?
? ? ? ? ?.sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) ) ?
? ? ? ? ?.collect( toList() ); ?
?
sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
如果我們只對最低和最高的薪水感興趣,比排序后選擇第一個(gè)/最后一個(gè) 更快的是min和max方法:
上面的例子中我們已經(jīng)看到 collect 方法是如何工作的。 結(jié)合 map 方法,我們可以使用 collect 方法來將我們的結(jié)果集放到一個(gè)字符串,一個(gè) Set 或一個(gè)TreeSet中:
Streams 還可以是并行的(parallel)。 示例如下:
System.out.println("計(jì)算付給 Java programmers 的所有money:"); ?
int totalSalary = javaProgrammers ?
? ? ? ? ?.parallelStream() ?
? ? ? ? ?.mapToInt(p -> p.getSalary()) ?
? ? ? ? ?.sum(); ?
我們可以使用summaryStatistics方法獲得stream 中元素的各種匯總數(shù)據(jù)。 接下來,我們可以訪問這些方法,比如getMax, getMin, getSum或getAverage:
//計(jì)算 count, min, max, sum, and average for numbers ?
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10); ?
IntSummaryStatistics stats = numbers ?
? ? ? ? ?.stream() ?
? ? ? ? ?.mapToInt((x) -> x) ?
? ? ? ? ?.summaryStatistics(); ?
?
System.out.println("List中最大的數(shù)字 : " + stats.getMax()); ?
System.out.println("List中最小的數(shù)字 : " + stats.getMin()); ?
System.out.println("所有數(shù)字的總和 ? : " + stats.getSum()); ?
System.out.println("所有數(shù)字的平均值 : " + stats.getAverage()); ?
總結(jié):
1、Lambda表達(dá)式是Java8的新特性,可以讓我們使用少量的代碼實(shí)現(xiàn)功能
2、使用 Lambda 表達(dá)式可以使代碼變的更加簡潔緊湊。
3、使用他的前提是你們公司或者你們項(xiàng)目組知道這個(gè)東西才行,不然別人不會以后很難維護(hù)看懂代碼。
4、作用域:lambda 表達(dá)式只能引用標(biāo)記了 final 的外層局部變量,這就是說不能在 lambda 內(nèi)部修改定義在域外的局部變量,否則會編譯錯(cuò)誤。
5、語法:
(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
特征:
**可選類型聲明:**不需要聲明參數(shù)類型,編譯器可以統(tǒng)一識別參數(shù)值。
**可選的參數(shù)圓括號:**一個(gè)參數(shù)無需定義圓括號,但多個(gè)參數(shù)需要定義圓括號。
**可選的大括號:**如果主體包含了一個(gè)語句,就不需要使用大括號。
**可選的返回關(guān)鍵字:**如果主體只有一個(gè)表達(dá)式返回值則編譯器會自動(dòng)返回值,大括號需要指定表達(dá)式返回了一個(gè)數(shù)值。
