Java 8 新特性 lamdba表达式

Posted 2021-09-14 PrayerX

Java 8 新特性 lamdba表达式

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）。

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。

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。

在 Java8Tester.java 文件输入以下代码：

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

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）(在编译期间虚拟机会帮我们加上 final 修饰关键字)。

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 

简单示例

Lambda 表达式示例（一）

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) -> x – y  
  
// 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)

/**
 * @program: lambdatest
 * @description:
 * @author: LiYue
 * @create: 2021-09-13 15:04
 **/

public class Java8Tester {
    interface MathOperation {
        int operation(int a, int b);
    }
    private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
        return mathOperation.operation(a, b);
    }
    interface GreetingService {
        void sayMessage(String message);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 类型声明
        // addition 继承MathOperation接口，重写了方法operation，即（int a, int b） -> a+b;
        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;

        Java8Tester tester = new Java8Tester();
        // 
        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("Runoob");
        greetService2.sayMessage("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。

Lambda 表达式示例（二）

public class FunctionInterfaceDemo1 {
    /**多参数无返回*/
    @FunctionalInterface
    public interface NoReturnMultiParam {
        void method(int a, int b);
    }

    /**无参无返回值*/
    @FunctionalInterface
    public interface NoReturnNoParam {
        void method();
    }

    /**一个参数无返回*/
    @FunctionalInterface
    public interface NoReturnOneParam {
        void method(int a);
    }

    /**多个参数有返回值*/
    @FunctionalInterface
    public interface ReturnMultiParam {
        int method(int a, int b);
    }

    /*** 无参有返回*/
    @FunctionalInterface
    public interface ReturnNoParam {
        int method();
    }

    /**一个参数有返回值*/
    @FunctionalInterface
    public interface ReturnOneParam {
        int method(int a);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // 无参无返回
        NoReturnNoParam noReturnNoParam = () -> {
            System.out.println("NoReturnNoParam");
        };
        noReturnNoParam.method();

        // 一个参数无返回
        NoReturnOneParam noReturnOneParam = (int a) -> {
            System.out.println("NoReturnOneParam param:" + a);
        };
        noReturnOneParam.method(6);

        // 多个参数无返回
        NoReturnMultiParam noReturnMultiParam = (int a, int b) -> {
            System.out.println("NoReturnMultiParam param:" + "{" + a +"," + + b +"}");
        };
        noReturnMultiParam.method(6, 8);

        // 无参有返回值
        ReturnNoParam returnNoParam = () -> {
            System.out.print("ReturnNoParam");
            return 2;
        };

        int res = returnNoParam.method();
        System.out.println("return:" + res);


        // 一个参数有返回值
        ReturnOneParam returnOneParam = (int a) -> {
            System.out.println("ReturnOneParam param:" + a);
            return 1;
        };

        int res2 = returnOneParam.method(6);
        System.out.println("return:" + res2);


        // 多个参数有返回值
        ReturnMultiParam returnMultiParam = (int a, int b) -> {
            System.out.println("ReturnMultiParam param:" + "{" + a + "," + b +"}");
            return 1;
        };

        int res3 = returnMultiParam.method(6, 8);
        System.out.println("return:" + res3);

    }
}

Lambda表达式的简化

import lambda.interfaces.*;

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

        //1.简化参数类型，可以不写参数类型，但是必须所有参数都不写
        NoReturnMultiParam lamdba1 = (a, b) -> {
            System.out.println("简化参数类型");
        };
        lamdba1.method(1, 2);

        //2.简化参数小括号，如果只有一个参数则可以省略参数小括号
        NoReturnOneParam lambda2 = a -> {
            System.out.println("简化参数小括号");
        };
        lambda2.method(1);

        //3.简化方法体大括号，如果方法条只有一条语句，则可以胜率方法体大括号
        NoReturnNoParam lambda3 = () -> System.out.println("简化方法体大括号");
        lambda3.method();

        //4.如果方法体只有一条语句，并且是 return 语句，则可以省略方法体大括号
        ReturnOneParam lambda4 = a -> a+3;
        System.out.println(lambda4.method(5));

        ReturnMultiParam lambda5 = (a, b) -> a+b;
        System.out.println(lambda5.method(1, 1));
    }
}

常用示例

lambda 表达式引用方法

public class FunctionInterfaceDemo2 {
    /**多参数无返回*/
    @FunctionalInterface
    public interface NoReturnMultiParam {
        void method(int a, int b);
    }

    /**无参无返回值*/
    @FunctionalInterface
    public interface NoReturnNoParam {
        void method();
    }

    /**一个参数无返回*/
    @FunctionalInterface
    public interface NoReturnOneParam {
        void method(int a);
    }

    /**多个参数有返回值*/
    @FunctionalInterface
    public interface ReturnMultiParam {
        int method(int a, int b);
    }

    /*** 无参有返回*/
    @FunctionalInterface
    public interface ReturnNoParam {
        int method();
    }

    /**一个参数有返回值*/
    @FunctionalInterface
    public interface ReturnOneParam {
        int method(int a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // lambda1继承ReturnOneParam接口，重写了method方法，即（a->doubleNum(a)）
        // 这样使用 doubleNum 方法必须是静态方法
        ReturnOneParam lambda1 = a -> doubleNum(a);
        System.out.println(lambda1.method(3));

        // 引用已经实现的 doubleNum 方法
        ReturnOneParam lambda3 = FunctionInterfaceDemo2::doubleNum;
        System.out.println(lambda3.method(2));
        
        // addTwo方法不能是静态方法
        FunctionInterfaceDemo2 functionInterfaceDemo2 = new FunctionInterfaceDemo2();
        ReturnOneParam lambda4 = functionInterfaceDemo2::addTwo;
        System.out.println(lambda4.method(1));


    }

    public static int doubleNum(int a){
        return a*2;
    }

    public int addTwo(int a){
        return a+2;
    }
}

构造方法的引用

一般我们需要声明接口，该接口作为对象的生成器，通过 类名::new 的方式来实例化对象，然后调用方法返回对象。

interface ItemCreatorBlankConstruct {
    // 对象定义
    Item getItem();
}
interface ItemCreatorParamContruct {
    Item getItem(int id, String name, double price);
}

public class Exe2 {
    public static void main(String[] args) {
        ItemCreatorBlankConstruct creator = () -> new Item();
        Item item = creator.getItem();

        ItemCreatorBlankConstruct creator2 = Item::new;
        Item item2 = creator2.getItem();

        ItemCreatorParamContruct creator3 = Item::new;
        Item item3 = creator3.getItem(112, "鼠标", 135.99);
    }
}

lambda 表达式创建线程

Thread t = new Thread(() -> {
      for (int i = 0; i < 10; i++) {
        System.out.println(2 + ":" + i);
      }
    });
  	t.start();

遍历集合

我们可以调用集合的 public void forEach(Consumer<? super E> action) 方法，通过 lambda 表达式的方式遍历集合中的元素。以下是 Consumer 接口的方法以及遍历集合的操作。Consumer 接口是 jdk 为我们提供的一个函数式接口。

@FunctionalInterface
    public interface Consumer<T> {
        void accept(T t);
        //....
    }

      ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

      Collections.addAll(list, 1,2,3,4,5);

      //lambda表达式 方法引用
      list.forEach(System.out::println);

      list.forEach(element -> {
        if (element % 2 == 0) {
          System.out.println(element);
        }
      });

删除集合中的某个元素

我们通过public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)方法来删除集合中的某个元素，Predicate 也是 jdk 为我们提供的一个函数式接口，可以简化程序的编写。

      ArrayList<Item> items = new ArrayList<>();
      items.add(new Item(11, "小牙刷", 12.05 ));
      items.add(new Item(5, "日本马桶盖", 999.05 ));
      items.add(new Item(7, "格力空调", 888.88 ));
      items.add(new Item(17, "肥皂", 2.00 ));
      items.add(new Item(9, "冰箱", 4200.00 ));

      items.removeIf(ele -> ele.getId() == 7);

      //通过 foreach 遍历，查看是否已经删除
      items.forEach(System.out::println);

集合内元素的排序

				ArrayList<Item> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Item(13, "背心", 7.80));
        list.add(new Item(11, "半袖", 37.80));
        list.add(new Item(14, "风衣", 139.80));
        list.add(new Item(12, "秋裤", 55.33));

        /*
        list.sort(new Comparator<Item>() {
            @Override
            public int compare(Item o1, Item o2) {
                return o1.getId()  - o2.getId();
            }
        });
        */

        list.sort((o1, o2) -> o1.getId() - o2.getId());

        System.out.println(list);

参考：

Lambda表达式详解

Java Lambda 表达式