Java之Lambda表达式

Posted 2021-03-22 wurengen

函数式编程思想概述

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,找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

Lambda表达式的由来

我们查看下面的代码

package demo03;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类的方式创建多线程实现类
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("当前线程的名称：" + Thread.currentThread().getName());
            }
        }).start();//启动线程
    }

}

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。

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。
• 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。

同样是实现多线程，下面我们体验Lambda表达式的写法

package demo03;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类的方式创建多线程实现类
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("使用匿名内部类实现，当前线程的名称：" + Thread.currentThread().getName());
            }
        }).start();//启动线程
        //使用Lambda表达式创建多线程
        new Thread(() -> {
            System.out.println("使用Lambda实现多线程，当前线程的名称：" + Thread.currentThread().getName());
        }).start();

    }


}

总结：

匿名内部类的好处和弊端

• 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。

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。

Lambda的使用前提

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

• 使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。 无论是JDK内置的 Runnable 、 Comparator 接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一 时，才可以使用Lambda。
• 使用Lambda必须具有上下文推断。 也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。
• 有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。

Lambda省略格式

可推导即可省略

• Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

• 小括号内参数的类型可以省略；
• 如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
• 如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。要省略必须一起省略

Lambda表达式的练习

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。

接口代码

package demo04;

public interface Cook {
    public abstract void makeFood();
}

解答

package demo04;

public class CookTest {
    public static void main(String[] args) {
        //接口作为参数，传递的是实现类对象
        invokeFood(new Cook() {
            @Override
            public void makeFood() {
                System.out.println("匿名内部类实现吃饭了");
            }
        });
        invokeFood(() -> {
            System.out.println("Lambda表达式实现吃饭了");
        });
    }

    public static void invokeFood(Cook cook) {
        //调用实现类对象里的方法
        cook.makeFood();
    }
}

执行后结果

题目

• 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

定义Person类

package demo05;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Person() {
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name=‘" + name + ‘‘‘ +
                ", age=" + age +
                ‘}‘;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

解答

package demo05;

import java.util.Arrays;

/*
    Lambda表达式有参数有返回值的练习
    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
 */
public class Demo01Arrays {
    public static void main(String[] args) {
        //使用数组存储多个Person对象
        Person[] arr = {
                new Person("柳岩", 38),
                new Person("迪丽热巴", 18),
                new Person("古力娜扎", 19)
        };

        //对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序(前边-后边)排序
        /*Arrays.sort(arr, new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                return o1.getAge()-o2.getAge();
            }
        });*/

        //使用Lambda表达式,简化匿名内部类
        Arrays.sort(arr, (Person o1, Person o2) -> {
            return o1.getAge() - o2.getAge();
        });

        //优化省略Lambda
        Arrays.sort(arr, (o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge());

        //遍历数组
        for (Person p : arr) {
            System.out.println(p);
        }
    }
}

代码执行的结果