Java Lambda 表达式介绍

Posted 2022-12-11 Heaven-Wang

Lambda 表达式是 Java SE8 推出的新功能，也是Java第一次引入函数式编程的尝试。

Lambda表达式格式

Lambda 表达式可以看做是一种匿名函数，但是它没有访问修饰符、返回值和名字。Lambda表达式由两部分构成，形式参数和方法体，中间用“->”符号分隔。其中的形式参数类型能够进行自动推断，可以不写。当然在某些特殊情况下，形参类型也是不可缺少的。方法体可以是简单的表达式或者代码块，下面是一些例子：

// 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)

函数式接口

函数式接口

要理解Lambda表达式，首先要了解一种特殊的接口：函数式接口。什么是函数式接口呢？简单来说就是只包含一个抽象方法的接口。Java标准库中的java.lang.Runnable和java.util.Comparator就是典型的函数式接口。对于函数式接口，我们就可以使用Lambda表达式来代替用传统匿名类来创建实例对象。

我们以Runnable接口为例，用传统匿名类的方式创建一个线程：

public void runThread() 
    new Thread(new Runnable() 
        public void run() 
            System.out.println("Run!");
        
    ).start();

上面传统匿名类方式中，我们可以看到，我们需要new一个接口名称，接口内部还要附带这个接口抽象方法的实现。而如果我们使用Lambda表达式，则代码非常简洁：

public void runThreadUseLambda() 
    new Thread(() -> 
        System.out.println("Run!");
    ).start();

通过上面代码我们可以看到，Lambda表达式在两方面做了简化：

• 首先不需要声明Runnable接口，因为这可以通过上下文推断出来
• 其次不需要再写一个run方法的实现，因为函数式接口中只有一个方法

java.util.function包

在Java SE8之前标准库中的函数式接口并不多。JavaSE8增加了java.util.function包，里面都是可以在开发中只用的函数式接口。我们也可以自定义一个函数式接口，但最好在接口上使用@FunctionalInterface注解标明这是一个函数式接口，以免团队其它成员错误地往接口添加新的方法，当然java.util.function包中的所有接口都添加了@FunctionalInterface注解。

下面代码使用函数式接口java.util.Function接口实现的对列表map进行操作的方法，从代码中可以看出，如果使用函数式编程，代码看起来会非常简洁：

public class CollectionUtils 
    public static  List map(List input, Function processor) 
        ArrayList result = new ArrayList();
        for (T obj : input) 
            result.add(processor.apply(obj));
        
        return result;
    

    public static void main(String[] args) 
        List input = Arrays.asList(new String[] "apple", "orange", "pear");
        List lengths = CollectionUtils.map(input, (String v) -> v.length());
        List uppercases = CollectionUtils.map(input, (String v) -> v.toUpperCase());
    

自定义函数式接口及@FunctionalInterface注解

注解可以起到指示、约束作用，关于注解大家可以参考 Java 注解详解 (annotation)。Java 8 为函数式接口新提供了@FunctionalInterface注解，当用注解的接口不是有效的函数式接口时，也就是接口中不只有一个抽象方法时，编译器会报编译错误。我们自定义一个函数式接口，并用@FunctionalInterface进行注解

@FunctionalInterface
public interface MyFunction 
    public void doSomething();

如果我们在上面接口中再加一个抽象方法：

@FunctionalInterface
public interface MyFunction 
    public void doSomething();
    public void doAnotherThing();

由于自定义接口中出现了两个抽象方法，不符合函数式接口定义，此时会抛出编译错误。我们再测一下上面这个自定义函数式接口：

public class TestMyFunction 
    public static void execute(MyFunction worker) 
        worker.doSomething();
    
    public static void main(String [] args) 
        //传统匿名类的方式调用
        execute(new MyFunction() 
            public void doSomething() 
                System.out.println("Worker invoked using Anonymous class");
            
        );
        //通过Lambda表达式调用
    execute( () -> System.out.println("Worker invoked using Lambda expression") );