Lambda表达式的简单理解
1. 初识lambda表达式
????????Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式允许你通过表达式来代替功能接口。
????????lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)。
????????Lambda 表达式（Lambda expression），基于数学中的λ演算得名，也可称为闭包（Closure） 。
1.1 Lambda表达式的语法
????????基本语法: (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }
? ? ? ? 如上所示，Lambda表达式由三部分组成：
????????1. paramaters：类似方法中的形参列表，这里的参数是函数式接口里的参数。这里的参数类型可以明确的声明 也可不声明而由JVM隐含的推断。另外当只有一个推断类型时可以省略掉圆括号。
???????? 2. ->：可理解为“被用于”的意思
????????3. 方法体：可以是表达式也可以代码块，是函数式接口里方法的实现。代码块可返回一个值或者什么都不返回，这里的代码块块等同于方法的方法体。如果是表达式，也可以返回一个值或者什么都不反回。
? ? ? ? 简单的举例代码如下图：
// 1. 不需要参数,返回值为 2
() -> 2
// 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),并返回他们的和
(x, y) -> x + y
// 4. 接收2个int型整数,返回他们的乘积
(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)
1.2?函数式接口
????????要了解Lambda表达式,首先需要了解什么是函数式接口，函数式接口定义：一个接口有且只有一个抽象方法
????????注意：
? ? ? ? 1、如果一个接口只有一个抽象方法，那么该接口就是一个函数式接口
? ? ? ? 2、如果我们在某个接口上声明了 @FunctionalInterface 注解，那么编译器就会按照函数式接口的定义来要求该接口，这样如果有两个抽象方法，程序编译就会报错的。所以，从某种意义上来说，只要你保证你的接口中只有一个抽象方法，你可以不加这个注解。加上@FunctionalInterface 注解就会自动进行检测的。
? ? ? ?函数式接口定义方式代码如下：
@FunctionalInterface
//注解，主要是jvm来检查我们的接口是不是函数式接口
interface NoParameterNoReturn {
//注意：只能有一个方法
void test();
}
? ? ? ? 也可以定义为下面代码所示部分：
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
default void test2() {
System.out.println("JDK1.8新特性，default默认方法可以有具体的实现");
}
}
2 Lambda表达式的基本使用
????????首先，我们实现准备好几个接口，代码如下：
//无返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
}
//无返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
void test(int a);
}
//无返回值多个参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
void test(int a,int b);
}
//有返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
int test();
}
//有返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
int test(int a);
}
//有返回值多参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
int test(int a,int b);
}
????????Lambda也可以理解为：Lambda就是匿名内部类的简化，即实际上是创建了一个类，实现了接口，重写了接口的方法 。
????????没有使用lambda表达式的时候的调用方式（匿名内部类的方法） ：
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
@Override
public void test() {
System.out.println("hello");
}
};
noParameterNoReturn.test();
????????具体使用lambda表达式的语句见以下示例代码：
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
System.out.println("无参数无返回值");
};
noParameterNoReturn.test();
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a)->{
System.out.println("一个参数无返回值："+ a);
};
oneParameterNoReturn.test(10);
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("多个参数无返回值："+a+" "+b);
};
moreParameterNoReturn.test(20,30);
NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
System.out.println("有返回值无参数！");
return 40;
};
//接收函数的返回值
int ret = noParameterReturn.test();
System.out.println(ret);
OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{
System.out.println("有返回值有一个参数！");
return a;
};
ret = oneParameterReturn.test(50);
System.out.println(ret);
MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("有返回值多个参数！");
return a+b;
};
ret = moreParameterReturn.test(60,70);
System.out.println(ret);
}
}
2.1 lambda表达式的语法精简
????????1. 参数类型可以省略，如果需要省略，每个参数的类型都要省略。
????????2. 参数的小括号里面只有一个参数，那么小括号可以省略
????????3. 如果方法体当中只有一句代码，那么大括号可以省略
????????4. 如果方法体中只有一条语句，且是return语句，那么大括号可以省略，且去掉return关键字。
? ? ? ? 以上代码精简之后如下所示：
?
public static void main(String[] args) {
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = ( a, b)->{
System.out.println("无返回值多个参数，省略参数类型："+a+" "+b);
};
moreParameterNoReturn.test(20,30);
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a ->{
System.out.println("无参数一个返回值,小括号可以胜率："+ a);
};
oneParameterNoReturn.test(10);
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->System.out.println("无参数无返回值，方法体中只有一行代码");
noParameterNoReturn.test();
//方法体中只有一条语句，且是return语句
NoParameterReturn noParameterReturn = ()-> 40;
int ret = noParameterReturn.test();
System.out.println(ret);
}
3 变量捕获 ?
????????Lambda 表达式中存在变量捕获 ，了解了变量捕获之后，我们才能更好的理解Lambda 表达式的作用域 。Java当中的匿名类中，会存在变量捕获。
????????3.1 匿名内部类
????????匿名内部类就是没有名字的内部类 。我们这里只是为了说明变量捕获，所以，匿名内部类只要会使用就好，那么下面我们来，简单的看看匿名内部类的使用就好了。 ????????
????????代码如下图所示：
class Test {
public void func(){
System.out.println("func()");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
new Test(){
@Override
public void func() {
System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
}
};
}
}
????????在上述代码当中的main函数当中，就是一个匿名内部类的简单的使用。?
2.2?匿名内部类的变量捕获
class Test1 {
public void func(){
System.out.println("func()");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
final int a = 100;
Test1 t =new Test1(){
@Override
public void func() {
System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
+" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
}
};
t.func();
}
}
? ? ? ? 结果如下：?
????????在上述代码当中的变量a就是，捕获的变量。这个变量要么是被final修饰，如果不是被final修饰的 你要保证在使用 之前，没有修改。如下代码就是错误的代码：
class Test1 {
public void func(){
System.out.println("func()");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 100;
new Test1(){
@Override
public void func() {
a = 99;
System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
+" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
}
};
}
}
? ? ? ? 错误信息：
? ? ? ? 修改为如下代码：
class Test1 {
public void func(){
System.out.println("func()");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
final int a = 100;
Test1 t =new Test1(){
@Override
public void func() {
final int a = 99;
System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
+" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
}
};
t.func();
}
}
? ? ? ? 结果如下：?
??2.3 Lambda的变量捕获
????????在Lambda当中也可以进行变量的捕获，具体我们看一下代码。
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
}
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
// a = 99; error
System.out.println("捕获变量："+a);
};
noParameterNoReturn.test();
}
3、Lambda在集合当中的使用
????????为了能够让Lambda和Java的集合类集更好的一起使用，在集合当中，也新增了部分接口，以便与Lambda表达式对接，具体如下图所示：
????????注意：Collection的forEach()方 法是从接口 java.lang.Iterable 拿过来的。?
3.1 Collection接口
????????forEach() 方法演示，该方法在接口 Iterable 当中，代码如下：
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
????????该方法表示：对容器中的每个元素执行action指定的动作 。
package demo4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Consumer;
public class Collection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("委婉待续");
list.add("love");
list.add("石老师");
list.add("forever");
list.forEach(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String str) {
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str + " ");
}
});
}
}
? ? ? ? ?输出结果：
? ? ? ??
? ? ? ? 修改为lambda表达式，其中代码如下：
package demo4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Consumer;
public class Collection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("委婉待续");
list.add("love");
list.add("石老师");
list.add("forever");
list.forEach((String str)-> {
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str + " ");
}
);
System.out.println();
list.forEach(( str)-> {
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str + " ");
}
);
System.out.println();
list.forEach( str-> System.out.print(str + " "));
}
}
? ? ? ? 测试结果如下：?
? ? ??
3.2 List接口
????????sort()方法的演示，下面代码为sort方法源码：该方法根据c语言制定的比较规则对容器元素进行排序。
package demo4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
public class Collection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("委婉待续");
list.add("love");
list.add("石老师");
list.add("forever");
list.forEach((String str) -> {
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str + " ");
}
);
System.out.println();
list.sort(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String str1, String str2) {
//注意这里比较长度
return str1.length() - str2.length();
}
});
System.out.println(list);
}
}
????????输出结果如下图所示：
? ? ? ? 将上述代码修改为lambda表达式：
package demo4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;
public class Collection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("委婉待续");
list.add("love");
list.add("石老师");
list.add("forever");
list.forEach((String str) -> {
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str + " ");
}
);
System.out.println();
list.sort((String str1, String str2)-> str1.length() - str2.length() );
//注意这里比较长度
//返回的是长度的差值
System.out.println(list);
}
}
????????结果如下：
3.3 Map接口
????????HashMap 的 forEach(），该方法原码如下：
default void forEach(BiConsumer<? super K, ? super V> action) {Objects.requireNonNull(action);
for (Map.Entry<K, V> entry : entrySet()) {
K k;
V v;
try {
k = entry.getKey();
v = entry.getValue();
} catch(IllegalStateException ise) {
// this usually means the entry is no longer in the map.
throw new ConcurrentModificationException(ise);
}
action.accept(k, v);
}
}
? ? ? ? 上述代码作用：是对Map中的每个映射执行action指定的操作。
????????代码如下示例：
package demo4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;
public class Collection {
public static void main(String[] args) {
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "委婉待续");
map.put(2, "love");
map.put(3, "石老师");
map.put(4, "forever");
map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>(){
@Override
public void accept(Integer k, String v){
System.out.println(k + "=" + v);
}
});
}
}
? ? ? ? ?结果显示：
? ? ? ??
????????使用lambda表达式后的代码：
package demo4;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.HashMap;
import java.util.function.BiConsumer;
import java.util.function.Consumer;
public class Collection {
public static void main(String[] args) {
HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "委婉待续");
map.put(2, "love");
map.put(3, "石老师");
map.put(4, "forever");
map.forEach((k, v)->System.out.println(k + "=" + v));
}
}
? ? ? ? 测试结果：
? ? ?
4、总结
????????Lambda表达式的优点很明显，在代码层次上来说，使代码变得非常的简洁。缺点也很明显，代码不易读。
????????优点：
????????1. 代码简洁，开发迅速
????????2. 方便函数式编程
????????3. 非常容易进行并行计算
????????4. Java 引入 Lambda，改善了集合操作
????????缺点：
????????1. 代码可读性变差
????????2. 在非并行计算中，很多计算未必有传统的 for 性能要高
????????3. 不容易进行调试
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