01期Lambda表达式及函数式接口原理

Posted 2021-04-09 Java乐分享

Lambda

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可以把Lambda表达式理解为简洁的表示可传递的匿名函数的一种方式，它没有名称，但它有参数列表，函数主体，返回类型，可能还有一个可以抛出的异常列表

语法

  (参数列表) -> {方法体;}

• 可选的声明: 无需声明参数类型，编译器即可自动识别

• 可选的参数括号 : 仅有一个参数时小括号可以省略

• 可选的大括号 : 方法体只包含一条语句时可以省略大括

• 可选的return关键字 : 方法体只包含一个表达式返回值语句时，可以省略return 和 大括号，有大括号时需要手动返回示例

// 无参数，返回值1() -> 1 // 无参数，无返回值() -> System.out.print("Java8 lambda.");// 1个参数，参数类型为数字，返回值为其值的5倍x -> 5 * x // 2个参数，参数类型均为数字，返回值为其差值(x, y) -> x - y// 2个参数，指定参数类型均为int型，返回值为其差值 (int x, int y) -> x - y // 1个参数，指定参数类型为String ，无返回值(String str) -> System.out.print(str)

Lambda表达式与匿名内部类的区别

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语法上的区别：创建线程

匿名内部类

new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("匿名内部类形式"); }}).start();

Lambda

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

注 : Lambda表达式代替匿名内部类的关键在于实现的接口为函数式接口(@FunctionalInterface)

1. this指针的指向不同：匿名类的this指针指向匿名类，而Lambda表达式的this指针指向的是包围Lambda表达式的类

2. 编译方式不同：Lambda在编译器内部被翻译为私有方法，并使用了Java7的invokedynamic字节码指令来动态绑定这个方法，而匿名内部类经过编译后会生成对应的class文件

3. 实现的接口限制有区别：匿名类可以为任意接口创建实例，只要实现接口所有的抽象方法即可，而Lambda表达式只能实现函数式接口（只有一个抽象方法的接口）

4. 接口默认方法的调用权限不同：匿名类实现的抽象方法允许调用接口中的默认方法，而Lambda表达式不能调用接口中的默认方法

函数式接口

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函数式接口指一个接口中只有一个抽象方法（可以有其他默认方法和静态方法），只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Lambda才能顺利地进行推导

@FunctionalInterface

    可以使用注解标注该接口为函数式接口，一旦使用，编译器会强制检查该接口是否仅有一个抽象方法，如果存在多个编译器会报错提醒

注 : 即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，仍然是一个函数式接口，使用起来都一样（该接口只是一个标记接口）

类型推断

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类型推断对性能是否有影响

  我们可以把Java分成编译和运行两部分。类型推断是在编译期间做的事情，可能使用类型推断会延长编译的时间，但是对运行时的效率是没有影响的

  一般来说，我们关注程序的性能问题是在运行时而不是编译时，所以类型推断对性能没有影响的类型推断的限制

例1：

Java虽然有类型推断，但是这推断是有一定的限制的，但是也已经足够智能了。

public static Comparator<User> createComparator1() { return (User user1, User user2) -> user1.getAge() - user2.getAge();}

上面例子如果不指定CustUser类型可以吗？

public static Comparator<User> createComparator2() {return (user1, user2) -> user1.getAge() - user2.getAge();}

是可以的。这个例子中我们并没有指定类型Java是怎么找到user1和user2的类型呢？

注意: 上面例子中，我们定义了返回类型是User的，Java通过这个返回类型来推断出传入的实际类型就是User。

如果将上面案例的return语句拆成两条语句执行会怎么样

Comparator comparator=(user1, user2) -> user1.getAge() - user2.getAge();

这时候编译就会报错，说找不到getAge方法。这是因为我们返回的Comparator并没有指明类型，所以默认情况下是Object类型，Object类并没有getAge方法。

可以改成下面的形式

Comparator<CustUser> comparator=(user1, user2) -> user1.getAge() - user2.getAge();

例2：

public static Comparator<User> createComparator3() { return Comparator.comparing(user -> user.getRegistration()).reversed();}

我们将传递comparable的结果作为调用reversed()的目标。comparable返回Comparable<T>，reversed()没有展示任何有关T的可能含义的额外信息。根据此信息，编译器推断T的类型肯定是Object。遗憾的是，此信息对于该代码而言并不足够，因为Object缺少我们在lambda表达式中调用的getRegistration()方法。

类型推断在这一刻失败了。在这种情况下，编译器实际上需要一些信息。类型推断会分析参数、返回元素或赋值元素来确定类型，但在上下文提供的细节不足时，编译器就会达到其能力极限

  尝试方法引用

public static Comparator<User> createComparator3() { return Comparator.comparing(User::getRegistration).reversed();}

    由于直接说明了User类型，编译通过

    注：下一节我们将详细讲解方法引用

使用Lambda表达式的好处

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1. 延迟执行：有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费

2. 减少匿名类的创建，节省资源

3. 依靠类型推断和适当的参数，编写简明、更富于表达且更少杂志的代码

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