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第19节 Java Lambda 表达式

❤️💕💕java的学习指南,从入门到大师篇章。Myblog:http://nsddd.top


[TOC]

Lambda 表达式是在 Java 8 中添加的。

  • Lambda 表达式,也可称为闭包,它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。
  • Lambda 允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中)。
  • 使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

Lambda 表达式是一小段代码,它接受参数并返回一个值。Lambda 表达式类似于方法,但它们不需要名称,并且可以直接在方法体中实现。

在其他语言中,比如说Go语言和python都有对应的闭包

句法

最简单的 Lambda 表达式包含一个参数和一个表达式:

parameter -> expression

要使用多个参数,请将它们括在括号中:

(parameter1, parameter2) -> expression

表达方式有限。它们必须立即返回一个值,并且它们不能包含变量、赋值或语句,例如ifor for。为了进行更复杂的操作,可以使用带有花括号的代码块。如果 Lambda 表达式需要返回一个值,那么代码块应该有一个return语句。

(parameter1, parameter2) -> { code block }

Lambda 表达式的简单例子:

// 1. 不需要参数,返回值为 5  
() -> 5  
  
// 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值  
x -> 2 * x  
  
// 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值  
(x, y) -> xy  
  
// 4. 接收2个int型整数,返回他们的和  
(int x, int y) -> x + y  
  
// 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)  
(String s) -> System.out.print(s)

使用 Lambda 表达式

Lambda 表达式通常作为参数传递给函数:

ArrayList在's方法中使用 Lambda 表达式forEach()来打印列表中的每个项目:

import java.util.ArrayList;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
    numbers.add(5);
    numbers.add(9);
    numbers.add(8);
    numbers.add(1);
    numbers.forEach( (n) -> { System.out.println(n); } );
 // numbers.forEach( (Integer n) -> { System.out.println(n); } );
  }
}

编译:

5
9
8
1

如果变量的类型是只有一个方法的接口,则 Lambda 表达式可以存储在变量中。Lambda 表达式应具有与该方法相同数量的参数和相同的返回类型。Java 内置了许多此类接口,例如列表使用的Consumer接口(在java.util包中找到)。

使用 Java 的Consumer接口将 Lambda 表达式存储在变量中:

import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Consumer;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
    numbers.add(5);
    numbers.add(9);
    numbers.add(8);
    numbers.add(1);
    Consumer<Integer> method = (n) -> { System.out.println(n); };
    numbers.forEach( method );
  }
}

要在方法中使用 Lambda 表达式,该方法应该有一个参数,其类型为单方法接口。调用接口的方法将运行 Lambda 表达式:

创建一个将 Lambda 表达式作为参数的方法:

interface StringFunction {
  String run(String str);
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    StringFunction exclaim = (s) -> s + "!";
    StringFunction ask = (s) -> s + "?";
    printFormatted("Hello", exclaim);
    printFormatted("Hello", ask);
  }
  public static void printFormatted(String str, StringFunction format) {
    String result = format.run(str);
    System.out.println(result);
  }
}

语法

lambda 表达式的语法格式如下:

(parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

以下是lambda表达式的重要特征:

  • 可选类型声明: 不需要声明参数类型,编译器可以统一识别参数值。
  • 可选的参数圆括号: 一个参数无需定义圆括号,但多个参数需要定义圆括号。
  • 可选的大括号: 如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。
  • 可选的返回关键字: 如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指定表达式返回了一个数值。

Lambda 表达式实例

/*
 * @Description: labda java
 * @Author: xiongxinwei [email protected]
 * @Date: 2022-09-11 16:43:50
 * @LastEditTime: 2022-09-11 16:44:07
 * @FilePath: \code\project1\src\labda.java
 * @blog: https://nsddd.top
 */
public class labda {
    public static void main(String args[]){
       labda tester = new labda();
         
       // 类型声明
       MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
         
       // 不用类型声明
       MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
         
       // 大括号中的返回语句
       MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };
         
       // 没有大括号及返回语句
       MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
         
       System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
       System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
       System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
       System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
         
       // 不用括号
       GreetingService greetService1 = message ->
       System.out.println("Hello " + message);
         
       // 用括号
       GreetingService greetService2 = (message) ->
       System.out.println("Hello " + message);
         
       greetService1.sayMessage("smile");
       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);
    }
 }

执行以上脚本,输出结果为:

10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 x 5 = 50
10 / 5 = 2
Hello smile
Hello Google

使用 Lambda 表达式需要注意以下两点:

  • Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法类型接口,例如,一个简单方法接口。在上面例子中,我们使用各种类型的Lambda表达式来定义MathOperation接口的方法。然后我们定义了sayMessage的执行。
  • Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦,并且给予Java简单但是强大的函数化的编程能力。

变量作用域

lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。

public class Java8Tester {
 
   final static String salutation = "Hello! ";
   
   public static void main(String args[]){
      GreetingService greetService1 = message -> System.out.println(salutation + message);
      greetService1.sayMessage("smile");
   }
    
   interface GreetingService {
      void sayMessage(String message);
   }
}

执行以上脚本,输出结果为:

Hello! smile

我们也可以直接在 lambda 表达式中访问外层的局部变量:

public class Java8Tester {
    public static void main(String args[]) {
        final int num = 1;
        Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
        s.convert(2);  // 输出结果为 3
    }
 
    public interface Converter<T1, T2> {
        void convert(int i);
    }
}

lambda 表达式的局部变量可以不用声明为 final,但是必须不可被后面的代码修改(即隐性的具有 final 的语义)

int num = 1;  
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2);
num = 5;  
//报错信息:Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively 
 final

在 Lambda 表达式当中不允许声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量。

String first = "";  
Comparator<String> comparator = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());  //编译会出错 

END 链接