1、Lambda表达式概述
1.1、Lambda表达式的简介
Lambda 表达式(Lambda expression),也可称为闭包(Closure),是 Java(SE)8 中一个重要的新特性。
Lambda 表达式允许我们通过表达式来代替功能接口。Lambda 表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)
Lambda 表达式可以看作是一个匿名函数,基于数学中的 λ 演算得名。
1.2、Lambda表达式的语法
Lambda 表达式的基本语法:
(parameters) -> expression 或 (parameters) -> { statements; }
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Lambda 表达式的三个组成部分:
Lambda 表达式样例:
// 1. 不需要参数,返回值为 2
() -> 2
// 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),并返回他们的和
(x, y) -> x+y
// 4. 接收2个int型整数,返回他们的乘积
(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)
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1.3、Lambda表达式的要求
虽然说,Lambda 表达式可以在⼀定程度上简化接口的实现。但是,并不是所有的接口都可以使用 Lambda 表达式来简洁实现的。
Lambda 表达式毕竟只是⼀个匿名方法。当实现的接口中的方法过多或者多少的时候,Lambda 表达式都是不适用的。
Lambda 表达式,只能实现函数式接口。
2、函数式接口
2.1、什么是函数式接口
如果说,⼀个接口中,要求实现类必须实现的抽象方法,有且只有⼀个!这样的接口,就是函数式接口。
代码如下(示例):
// 有且只有一个实现类必须要实现的抽象方法,所以是函数式接口
interface Demo{
public void action();
}
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或者(示例):
// 有且只有一个实现类必须要实现的抽象方法,所以是函数式接口
interface Demo{
public void action();
public default void action2() {
System.out.println("JDK1.8新特性,default默认方法可以有具体的实现");
}
}
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2.2、函数式接口注解(@FunctionalInterface)
在接口之前,我们可以使用 @FunctionalInterface
注解来判断这个接口是否是⼀个函数式接口。,用如果是函数式接口,没有任何问题。如果不是函数式接口,则会报错。功能类似于 @Override
。
代码如下(示例):
@FunctionalInterface
interface Demo{
public void action();
}
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3、Lambda表达式的使用
3.1、Lambda表达式的基本使用
例1(无参数无返回值):
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
// 注意:只能有一个抽象方法
void action();
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {
System.out.println("无参数无返回值");
};
// action方法的主体内容在上述括号内
noParameterNoReturn.action();
}
}
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例2(一参数无返回值):
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
// 注意:只能有一个抽象方法
void action(int a);
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a) -> {
System.out.println("一参数无返回值:" + "参数1:" + a);
};
// action方法的主体内容在上述括号内
oneParameterNoReturn.action(10);
}
}
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例3(多参数无返回值):
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
// 注意:只能有一个抽象方法
void action(int a, int b);
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a, int b) -> {
System.out.println("多参数无返回值:" + "参数1:" + a + "参数2:" + b);
};
moreParameterNoReturn.action(20, 30);
}
}
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例4(无参数有返回值):
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
int action();
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterReturn noParameterReturn = () -> {
System.out.println("无参数有返回值");
return 40;
};
//接收函数的返回值
int ret = noParameterReturn.action();
System.out.println(ret);
}
}
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例5(一参数有返回值):
//有返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
int action(int a);
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a) -> {
System.out.println("一参数有返回值");
return a;
};
ret = oneParameterReturn.action(50);
System.out.println(ret);
}
}
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例6(多参数有返回值):
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
int action(int a, int b);
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a, int b) -> {
System.out.println("多参数有返回值");
return a + b;
};
ret = moreParameterReturn.action(60, 70);
System.out.println(ret);
}
}
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3.2、Lambda表达式的语法精简
Lambda 表达式的语法精简:
- 参数类型可以省略,如果需要省略,每个参数的类型都要省略;
- 参数的小括号里面只有一个参数,那么小括号可以省略;
- 如果方法体当中只有一句代码,那么大括号可以省略;
- 如果方法体中只有一条语句,其是 return 语句,那么大括号可以省略,且去掉 return 关键字。
4、变量捕获
Lambda 表达式中存在变量捕获,了解了变量捕获之后,我们才能更好的理解 Lambda 表达式的作用域。Java 当中的匿名类中,会存在变量捕获。
4.1、匿名内部类的变量捕获
所谓变量捕获就是:匿名内部类中访问所在方法或代码块中的局部变量,这个过程被称为 “变量捕获”。
public static void main(String[] args) {
// 变量捕获
int a = 100;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn() {
@Override
public void action() {
// 捕获a变量
System.out.println(a);
}
};
noParameterNoReturn.action();
}
结果:100
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但是,只有在局部变量是 “有效的最终变量” 时,匿名内部类才能够引用它。如果局部变量不是有效的最终变量,则无法在匿名内部类中引用它,会导致编译错误。
有效的最终变量指的是一个在生命周期中没有被修改过的局部变量,它可以被认为是一个常量。
4.2、Lambda的变量捕获
同样的,Lambda 的变量捕获也是只有在局部变量是 “有效的最终变量” 时,才能够引用它。
public static void main(String[] args) {
// 变量捕获
int a = 100;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
// 捕获a变量
System.out.println(a);
};
noParameterNoReturn.action();
}
结果:100
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4.3、匿名内部类的变量捕获与Lambda的变量捕获的区别
区别:Lambda 表达式可以捕获外面的 this,而匿名内部类无法直接捕获外面的 this。
在 Lambda 表达式中,this 关键字引用的是 Lambda 表达式所在的类的实例,而不是 Lambda 表达式内部的类的实例。这个特性被称为 “闭包”。
匿名内部类中的 this 关键字引用的是匿名内部类的实例,而不是外部类的实例。
public class Student {
// 外部类的属性
String name = "Student";
int age;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn() {
// 内部类自己的属性
String name = "hello";
@Override
public void action() {
System.out.println(this.name);
}
};
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn2 = ()->{
String name = "hello";
System.out.println(this.name);
};
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student();
// 结果:hello
student.noParameterNoReturn.action();
// 结果:Student
student.noParameterNoReturn2.action();
}
}
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如果想让匿名内部类的捕获外面的 this,就需要使用外部类的类名或对象引用来访问。
public class Student {
// 外部类的属性
String name = "Student";
int age;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn() {
// 内部类自己的属性
String name = "hello";
@Override
public void action() {
System.out.println(Student.this.name);
}
};
}
结果:Student
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5、Lambda 在集合当中的使用
为了能够让 Lambda 和 Java 的集合类集更好的一起使用,集合当中,也新增了部分接口,以便与 Lambda 表达式对接。
对应的接口 | 新增的方法 |
---|---|
Collection | forEach() removeIf() spliterator() stream() parallelStream() |
List | replaceAll() sort() |
Map | getOrDefault() forEach() replaceAll() putIfAbsent() remove() replace() computeIfAbsent() computeIfPresent() compute() merge() |
5.1、Collection接口中的forEach()方法
这个方法是在接口 Iterable 当中的:
default void forEach(Consumer