让你秒懂的Lambda表达式超级详细讲解

Posted 2021-07-17 bfhonor

一、Lambda表达式

（1）函数式编程思想概述

• 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“拿数据做操作”
• 面向对象思想强调“必须通过对象的形式来做事情”
• 函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法：“强调做什么，而不是以什么形式去做”
  而我们要学习的Lambda表达式就是函数式思想的体现

（2）体验Lambda表达式

• 需求：启动一个线程，在控制台输出一句话：多线程程序启动了

1. 方式1：定义一个类MyRunnable实现Runnable接口，重写run()方法

//创建MyRunnable类的对象
class MyRunnable implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("多线程程序启动了...");
    }
}

public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //实现类的方式实现需求
        MyRunnable my = new MyRunnable();
        //创建Thread类的对象，把MyRunnable的对象作为构造参数传递
        Thread t = new Thread(my);
        //启动线程
        t.start();
    }
}

2. 方式2：匿名内部类的方式改进

public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类的方式改进
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("多线程程序启动了...");
            }
        }).start();
    }
}

• 匿名内部类中重写run()方法的代码分析
  ①、方法形式参数为空，说明调用方法时不需要传递参数
  ②、方法返回值类型为void，说明方法执行没有结果返回
  ③、方法体中的内容，是我们具体要做的事情

3. 方式3：Lambda表达式的方式改进

public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //Lambda表达式改进
        new Thread(() -> {
            System.out.println("多线程程序启动了...");
        }).start();
    }
}

• Lambda表达式的代码分析
  ①、()：里面没有内容，可以看成是方法形式参数为空
  ②、->：用箭头指向后面要做的事情
  ③、{ }：包含一段代码，我们称之为代码块，可以看成是方法体中的内容

4. 三种方式实现需求的优缺点

• 综合上述三个方法可以看出，当我们使用实现类的方式实现需求的时候，我们可以看到我们需要先创建一个实体类，然后将实现类的对象传进去才可以使用。
• 当我们使用你们匿名内部类的方法实现需求时，我们可以发现需要重写run方法（当我们调用其他方法，忘记去重写什么方法时会比较懵逼），相比较也是比较麻烦的。
• 当我们使用Lambda表达式来实现需求时，我们可以看到我们不用关心创建了什么实体类、重写了什么方法。我们只需要关心它最终要做的事情是System.out.println("多线程程序启动了...");

（3）Lambda表达式的标准格式

• 组成Lambda表达式的三要素：形式参数，箭头，代码块
• Lambda表达式的格式
  ①、格式：(形式参数) -> {代码块}
  ②、形式参数：如果有多个参数，参数之间用逗号隔开；如果没有参数，留空即可
  ③、->：由英文中画线和大于符号组成，固定写法。代表指向动作
  ④、代码块：是我们具体要做的事情，也就是以前我们写的方法体内容
  

（四）Lambda表达式的练习

• Lambda表达式的使用前提
  ①、有一个接口
  ②、接口中有且仅有一个抽象方法

练习1（抽象方法无参无返回值）：

• 定义一个接口(Eatable)，里面定义一个抽象方法：void eat();

public interface Eatable {
    void eat();
}

• 定义一个测试类(EatableDemo)，在测试类中提供两个方法
  ①、一个方法是：useEatable(Eatable e)
  ②、一个方法是主方法，在主方法中调用useEatable方法

（1）通过实现类方法

class EatableImpl implements Eatable{
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("一天一苹果，医生远离我");
    }
}

public class EatableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useEatable方法
        Eatable e = new EatableImpl();
        useEatable(e);
	}
    private static void useEatable(Eatable e){
        e.eat();
    }
}

（2）匿名内部类的方式改进

public class EatableDemo {
    public static void main(String[] args) {

        //匿名内部类
        useEatable(new Eatable() {
            @Override
            public void eat() {
                System.out.println("一天一苹果，医生远离我");
            }
        });
    }

    private static void useEatable(Eatable e){
        e.eat();
    }
}

（3）Lambda表达式的方式改进

public class EatableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //用Lambda表达式
        useEatable(() -> {
            System.out.println("一天一苹果，医生远离我");
        });
    }

    private static void useEatable(Eatable e){
        e.eat();
    }
}

练习2（抽象方法带参无返回值）：

• 定义一个接口(Flyable)，里面定义一个抽象方法：void fly(String s);

public interface Flyable{
    void fly(String s);
}

• 定义一个测试类(FlyableDemo)，在测试类中提供两个方法
  ①、一个方法是：useFlyable(Flyable f)
  ②、一个方法是主方法，在主方法中调用useFlyable方法

（1）匿名内部类的方式

public class FlyableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useFlyable方法
        //匿名内部类
        useFlyable(new Flyable() {
            @Override
            public void fly(String s) {
                System.out.println(s);
                System.out.println("飞机自驾游");
            }
        });
    }

    private static void useFlyable(Flyable f){
        f.fly("风和日丽，晴空万里");
    }
}

（2）Lambda表达式的方式改进

public class FlyableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //Lambda
        useFlyable((String s)-> {
            System.out.println(s);
            System.out.println("飞机自驾游");
        });
    }

    private static void useFlyable(Flyable f){
        f.fly("风和日丽，晴空万里");
    }
}

练习3（抽象方法带参有返回值）：

• 定义一个接口(Addable)，里面定义一个抽象方法：int add(int x,int y);

public interface Addable {
    int add(int x,int y);
}

• 定义一个测试类(AddableDemo)，在测试类中提供两个方法
  ①、一个方法是：useAddable(Addable a)
  ②、一个方法是主方法，在主方法中调用useAddable方法

public class AddableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用useAddle方法
        //Lambda
        useAddable((int a, int b) -> {
            return a+b;
        });
    }

    private static void useAddable(Addable a){
        int sum = a.add(10,20);
        System.out.println(sum);
    }
}

（五）、Lambda表达式的省略模式

• 省略规则：
  ①、参数类型可以省略。但是有多个参数的情况下，不能只省略一个
  ②、如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略
  ③、如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，甚至是return
• 定义一个接口(Flyable)，里面定义一个抽象方法：void fly(String s);

public interface Flyable{
    void fly(String s);
}

• 定义一个接口(Addable)，里面定义一个抽象方法：int add(int x,int y);

public interface Addable {
    int add(int x,int y);
}

/*Lambda表达式的省略模式*/
public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //useAddable((int x,int y) -> {
        //    return x+y;
        //});
        //1.参数的类型可以省略,但是有多个参数的情况下，不能只省略一个
        useAddable((x,y) -> {
            return x+y;
        });

        //useFlyable((String s) ->{
        //    System.out.println(s);
        //});
        //2.如果参数有且只有一个，那么小括号可以省略
        useFlyable( s->{
            System.out.println(s);
        });

        //3.如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号
        useFlyable(s -> System.out.println(s));

        //4.如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号;如果有return,return也要省略
        useAddable((x,y) -> x+y );
    }

    private static void useFlyable(Flyable f){
        f.fly("风和日丽，晴空万里");
    }

    private static void useAddable(Addable a){
        int sum = a.add(10,20);
        System.out.println(sum);
    }
}

（六）Lambda表达式的注意事项

• 注意事项：
  ①、使用Lambda必须要有接口，并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
  ②、必须有上下文环境，才能推导出Lambda对应的接口
  ③、根据局部变量的赋值得知Lambda对应的接口：Runnable r = () -> System.out.println(“Lambda表达式”);
  ④、根据调用方法的参数得知Lambda对应的接口：new Thread(() -> System.out.println(“Lambda表达式”)).start();

/*Lambda表达式的注意事项*/
public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //使用Lambda表达式必须要有接口，并且要求接口中有且仅有一个抽相方法
        useInter(()->System.out.println("好好学习，天天向上"));

        //必须有上下文环境，才能推导出Lambda对应的接口
        Runnable r = () -> System.out.println("Lambda表达式");
        new Thread(r).start();

        new Thread(
                () -> System.out.println("Lambda表达式")
        ).start();
    }

    private static void useInter(Inter i){
        i.show();
    }
}

（七）Lambda表达式和匿名内部类的区别

• 所需类型不同
  ①、匿名内部类：可以是接口，也可以是抽象类，还可以是具体类
  ②、Lambda表达式：只能是接口

abstract class Animal {
    public abstract void method();
}
class Student {
    public void study(){
        System.out.println("爱生活,爱java");
    }
}

public class LambdaDemo{
    public static void main(String[] args) {
        /*//匿名内部类
        useInter(new Inter() {
            @Override
            public void show() {
                System.out.println("接口");
            }
        });

        useAnimal(new Animal() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("抽象类");
            }
        });

        useStudent(new Student(){
            @Override
            public void study(){
                System.out.println("具体类");
            }
        });*/

        //Lambda
        useInter(() -> System.out.println("接口"));
        //useAnimal(() -> System.out.println("抽象类"));//不可以
        //useStudent(() -> System.out.println("具体类"));//不可以
    }
    private static void useStudent(Student s){
        s.study();
    }
    private static void useAnimal(Animal a){
        a.method();
    }
    private static void useInter(Inter i){
        i.show();
    }
}

• 使用限制不同
  ①、如果接口中有且仅有一个抽象方法，可以使用Lambda表达式，也可以使用匿名内部类
  ②、如果接口中多于一个抽象方法，只能使用匿名内部类，而不能使用Lambda表达式

public interface Inter{
    void show();
    void show1();
}

public class LambdaDemo{
    public static void main(String[] args) {
        useInter(new Inter() {
            @Override
            public void show() {
                System.out.println("show");//👈只打印这一个show
            }
            @Override
            public void show1() {
                System.out.println("show");
            }
        });
    }

    private static void useInter(Inter i){
        i.show();
    }
}

• 实现原理不同
  ①、匿名内部类：编译之后，产生一个单独的.class字节码文件
  ②、Lambda表达式：编译之后，没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成