Lambda表达式(详细讲解)
Lambda表达式
3.1 函数式编程思想概述
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在数学中,函数就是有输⼊量、输出量的⼀套计算⽅案,也就是“拿什么东西做什么事情”。相对⽽⾔,⾯向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”,⽽函数式思想则尽量忽略⾯向对象的复杂语法——强调做什么,⽽不是以什么形式做。
⾯向对象的思想:
做⼀件事情,⼀个能解决这个事情的对象,调⽤对象的⽅法,完成事情.
函数式编程思想:
只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程
3.2 冗余的Runnable代码
传统写法
当需要启动⼀个线程去完成任务时,通常会通过java.lang.Runnable接⼝来定义任务内容,并使⽤java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下:
public class Demo01Runnable {
public static void main(String[] args){
// 匿名内部类
lambda编程Runnable task =new Runnable(){
@Override
public void run(){// 覆盖重写抽象⽅法
System.out.println("多线程任务执⾏!");
}
};
new Thread(task).start();// 启动线程
}
}
本着“⼀切皆对象”的思想,这种做法是⽆可厚⾮的:⾸先创建⼀个Runnable接⼝的匿名内部类对象来指定任务内容,再将其交给⼀个线程来启动。
代码分析
对于Runnable的匿名内部类⽤法,可以分析出⼏点内容:
Thread类需要Runnable接⼝作为参数,其中的抽象run⽅法是⽤来指定线程任务内容的核⼼;
为了指定run的⽅法体,不得不需要Runnable接⼝的实现类;
为了省去定义⼀个RunnableImpl实现类的⿇烦,不得不使⽤匿名内部类;
必须覆盖重写抽象run⽅法,所以⽅法名称、⽅法参数、⽅法返回值不得不再写⼀遍,且不能写错;
⽽实际上,似乎只有⽅法体才是关键所在。
3.3 编程思想转换
做什么,⽽不是怎么做
我们真的希望创建⼀个匿名内部类对象吗?不。我们只是为了做这件事情⽽不得不创建⼀个对象。我们真正希望做的事情是:将run⽅法体内的代码传递给Thread类知晓。
传递⼀段代码——这才是我们真正的⽬的。⽽创建对象只是受限于⾯向对象语法⽽不得不采取的⼀种⼿段⽅式。那,有没有更加简单的办法?如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上,就会发现只要能够更好地达到⽬的,过程与形式其实并不重要。
⽣活举例
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当我们需要从北京到上海时,可以选择⾼铁、汽车、骑⾏或是徒步。我们的真正⽬的是到达上海,⽽如何才能到达上海的形式并不重要,所以我们⼀直在探索有没有⽐⾼铁更好的⽅式——搭乘飞机。
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⽽现在这种飞机(甚⾄是飞船)已经诞⽣:2014年3⽉Oracle所发布的Java 8(JDK 1.8)中,加⼊了Lambda表达式的重量级新特性,为我们打开了新世界的⼤门。
3.4 体验Lambda的更优写法
借助Java 8的全新语法,上述Runnable接⼝的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效:
public class Demo02LambdaRunnable {
public static void main(String[] args){
new Thread(()-> System.out.println("多线程任务执⾏!")).start();// 启动线程
}
}
这段代码和刚才的执⾏效果是完全⼀样的,可以在1.8或更⾼的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出:我们启动了⼀个线程,⽽线程任务的内容以⼀种更加简洁的形式被指定。
不再有“不得不创建接⼝对象”的束缚,不再有“抽象⽅法覆盖重写”的负担,就是这么简单!
3.5 回顾匿名内部类
Lambda是怎样击败⾯向对象的?在上例中,核⼼代码其实只是如下所⽰的内容:
()-> System.out.println("多线程任务执⾏!")
为了理解Lambda的语义,我们需要从传统的代码起步。
使⽤实现类
要启动⼀个线程,需要创建⼀个Thread类的对象并调⽤start⽅法。⽽为了指定线程执⾏的内容,需要调⽤Thread类的构造⽅法:public Thread(Runnable target)
为了获取Runnable接⼝的实现对象,可以为该接⼝定义⼀个实现类RunnableImpl:
public class RunnableImpl implements Runnable {
@Override
public void run(){
System.out.println("多线程任务执⾏!");
}
}
然后创建该实现类的对象作为Thread类的构造参数:
public class Demo03ThreadInitParam {
public static void main(String[] args){
Runnable task =new RunnableImpl();
new Thread(task).start();
}
}
使⽤匿名内部类
这个RunnableImpl类只是为了实现Runnable接⼝⽽存在的,⽽且仅被使⽤了唯⼀⼀次,所以使⽤匿名内部类的语法即可省去该类的单独定义,即匿名内部类:
public class Demo04ThreadNameless {
public static void main(String[] args){
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run(){
System.out.println("多线程任务执⾏!");
}
}).start();
}
}
匿名内部类的好处与弊端
⼀⽅⾯,匿名内部类可以帮我们省去实现类的定义;另⼀⽅⾯,匿名内部类的语法——确实太复杂了!
语义分析
仔细分析该代码中的语义,Runnable接⼝只有⼀个run⽅法的定义:
public abstract void run();
即制定了⼀种做事情的⽅案(其实就是⼀个函数):
⽆参数:不需要任何条件即可执⾏该⽅案。
⽆返回值:该⽅案不产⽣任何结果。
代码块(⽅法体):该⽅案的具体执⾏步骤。
同样的语义体现在Lambda语法中,要更加简单:
()-> System.out.println("多线程任务执⾏!")
前⾯的⼀对⼩括号即run⽅法的参数(⽆),代表不需要任何条件;
中间的⼀个箭头代表将前⾯的参数传递给后⾯的代码;
后⾯的输出语句即业务逻辑代码。
3.6 Lambda标准格式
Lambda省去⾯向对象的条条框框,格式由3个部分组成:
⼀些参数
⼀个箭头
⼀段代码
Lambda表达式的标准格式为:
(参数类型参数名称) -> { 代码语句 }
格式说明:
⼩括号内的语法与传统⽅法参数列表⼀致:⽆参数则留空;多个参数则⽤逗号分隔。
->是新引⼊的语法格式,代表指向动作。
⼤括号内的语法与传统⽅法体要求基本⼀致。
3.7 练习:使⽤Lambda标准格式(⽆参⽆返回)
题⽬
给定⼀个厨⼦Cook接⼝,内含唯⼀的抽象⽅法makeFood,且⽆参数、⽆返回值。如下:
public interface Cook {
void makeFood();
}
在下⾯的代码中,请使⽤Lambda的标准格式调⽤invokeCook⽅法,打印输出“吃饭啦!”字样:
public class Demo05InvokeCook {
public static void main(String[] args){
// TODO 请在此使⽤Lambda【标准格式】调⽤invokeCook⽅法
}
private static void invokeCook(Cook cook){
cook.makeFood();
}
}
解答
public static void main(String[] args){
invokeCook(()->{
System.out.println("吃饭啦!");
});
}
备注:⼩括号代表Cook接⼝makeFood抽象⽅法的参数为空,⼤括号代表makeFood的⽅法体。
3.8 Lambda的参数和返回值
需求:
使⽤数组存储多个Person对象
对数组中的Person对象使⽤Arrays的sort⽅法通过年龄进⾏升序排序
下⾯举例演⽰java.util.Comparator<T>接⼝的使⽤场景代码,其中的抽象⽅法定义为:
public abstract int compare(T o1, T o2);
当需要对⼀个对象数组进⾏排序时,Arrays.sort⽅法需要⼀个Comparator接⼝实例来指定排序的规则。假设有⼀个Person类,含有String name和int age两个成员变量:
public class Person {
private String name;
private int age;
// 省略构造器、toString⽅法与Getter Setter
}
传统写法
如果使⽤传统的代码对Person[]数组进⾏排序,写法如下:
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Demo06Comparator {
public static void main(String[] args){
// 本来年龄乱序的对象数组
Person[] array ={
new Person("古⼒娜扎",19),
new Person("迪丽热巴",18),
new Person("马尔扎哈",20)};
// 匿名内部类
Comparator<Person> comp =new Comparator<Person>(){
@Override
public int compare(Person o1, Person o2){
Age()- o2.getAge();
}
};
Arrays.sort(array, comp);// 第⼆个参数为排序规则,即Comparator接⼝实例
for(Person person : array){
System.out.println(person);
}
}
}
这种做法在⾯向对象的思想中,似乎也是“理所当然”的。其中Comparator接⼝的实例(使⽤了匿名内部类)代表了“按照年龄从⼩到⼤”的排序规则。
代码分析
下⾯我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。
为了排序,Arrays.sort⽅法需要排序规则,即Comparator接⼝的实例,抽象⽅法compare是关键;
为了指定compare的⽅法体,不得不需要Comparator接⼝的实现类;
为了省去定义⼀个ComparatorImpl实现类的⿇烦,不得不使⽤匿名内部类;
必须覆盖重写抽象compare⽅法,所以⽅法名称、⽅法参数、⽅法返回值不得不再写⼀遍,且不能写错;
实际上,只有参数和⽅法体才是关键。
Lambda写法
import java.util.Arrays;
public class Demo07ComparatorLambda {
public static void main(String[] args){
Person[] array ={
new Person("古⼒娜扎",19),
new Person("迪丽热巴",18),
new Person("马尔扎哈",20)};
Arrays.sort(array,(Person a, Person b)->{
Age()- b.getAge();
});
for(Person person : array){
System.out.println(person);
}
}
}
3.9 练习:使⽤Lambda标准格式(有参有返回)

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