Lambda表达式——Java8学习笔记

    Lambda表达式是Java8的一大特色,最近在学习相关内容,因此进行总结下Lambda表达式的使用。我们可以把Lambda表达式理解为简洁地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。下面是Lambda表达式的特点:

  • 匿名: 相对比普通方法,lambda表达式没有明确的名称
  • 函数: Lambda函数不像方法那样属于某个特定的类。但它和方法一样,Lambdaa有参数列表、函数主体、返回类型,可能还有抛出的异常列表
  • 传递: Lambda表达式可以作为参数传递给方法或存储在变量中
  • 简洁: 无需想匿名类那些写很多模板代码

下面举个例子对比下Lambda方法的简便性:

        /**
         * Java8以前的写法
         */
        Comparator <Integer> comparator = new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o1.compareTo(o2);
            }
        };

Lambda写法:

        /**
         * 最初始写法
         */
        Comparator<Integer> comparator1 = (Integer c1, Integer c2) -> c1.compareTo(c2);
        /**
         * 去除类型定义写法
         */
        Comparator<Integer> comparator2 = (c1, c2) -> c1.compareTo(c2);
        /**
         * 方法引用写法
         */
        Comparator<Integer> comparator3 = Integer::compareTo;

上面的例子列举Lambda表达式匿名、函数、简洁、传递的特点。

Lambda表达式基础语法

下面我们具体介绍下Lambda表达式如何使用,在使用之前先了解下Lambda表达式的基础语法:

(parameters) -> expression 或者 (parameters) -> {statements}

Lambda表达式有三个部分:

  • 参数列表——在上面的代码中的两个Integer类型
  • 箭头——箭头->把参数列表于Lambda主体分隔开
  • Lambda主体——比较两个Integer的大小

下面提供一些Lambda的例子和使用案例 :

        /**
         * 布尔表达式
         */
        Predicate<List<String>> predicate = (List<String> list) -> list.isEmpty(); 
        
        /**
         * 创建对象
         */
        Supplier<Integer> supplier = () -> new Integer(10);
        
        /**
         * 消费一个对象
         */
        Consumer<String> consumer= (String s) -> System.out.println(s);
        
        /**
         * 从一个对象中选择/抽取
         */
        Function<String, Integer> function = (String s) -> s.length();
        
        /**
         * 组合两个值
         */
        BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (Integer a, Integer b) -> a * b;

        /**
         * 比较两个对象
         */
        BiPredicate<Integer, Integer> biPredicate = (Integer a, Integer b) -> a.equals(b);

从上面的例子中,未接触Java8的可能会产生一种疑问,Predicate、Supplier、以及Consumer这些接口是怎么回事,想要了解,就不得不提出一个问题Lambda到底要在哪里使用!

Lambda表达式的使用

在使用Lambda表达式时,有一个概念是必须知道的——函数式接口:它使lambda表达式有了用武之地。

  • 函数式接口:只定义一个抽象方法的接口,上面例子中的Predicate、Supplier等都是Java 8提供的函数式接口,以及Java 8之前Comparator和Runnable都是函数式接口。

    在知道在哪里使用Lambda表达式后,我们需要研究下如何使用Lambda表达式,这里我们需要先介绍一个概念,在理解之后,会发现运用Lambda表达式会变得得心应手。

  • 函数描述符:函数式接口的抽象方法的签名。

    函数式接口的抽象方法的签名基本上就是Lambda表达式的签名,我们将这种抽象方法叫做函数描述符。 因为函数式接口只有一个抽象方法,所以函数签名也是对那个方法而言的。例如:Runnable接口可以看作一个什么也不接受什么也不返回的函数签名 具体签名如下:

//Runnable定义
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}
//函数描述符
Runnable :  () -> void
//下面是具体使用:可以看出创建了一个Runnable对象,该Lambda表达式的方法体没有返回值,对应了函数签名的void类型
Runnable runnable = () -> System.out.println("hello");

//Comparator定义
@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
}
//函数描述符
Comparator: (T, T) -> int
//下面是具体使用,可以看出参数类型T对应了Integer,返回值int对应了函数体中的c1.compareTo(c2)类型(return可以省略)
Comparator<Integer> comparator1 = (Integer c1, Integer c2) -> c1.compareTo(c2);

    通过上面两个例子可以很容易理解函数描述符,以及了解Lambda表达式的使用,到这里你基本已经可以写出自己的Lambda表达式了,之后应该了解更多Java 8为我们提供的函数式接口。

下面是Java 8 in action截图的一些接口,以及函数描述符:


image.png

image.png

Lambda表达式实例

  • 需求从List<String>集合中,获取长度为5的字符串
    Java 8前的写法:
    public List<String> filterList1(List<String> list) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        for (String s : list) {
            if (s.length() == 5) {
                result.add(s);
            }
        }
        return result;
    }
  • 现在有另一个需求,需要获取长度大于6的字符串
    public List<String> filterList2(List<String> list) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        for (String s : list) {
            if (s.length() > 6) {
                result.add(s);
            }
        }
        return result;
    }
  • 如果还有其他字符串提取的需求,则需要另外创建一个方法

现在我们对上面的需求进行优化,传入一个函数式接口Predicate(正是我们上面介绍的):

  public List<String> filterList3(List<String> list, Predicate<String> predicate) {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        for (String s : list) {
            if (predicate.test(s)) { 
                result.add(s);
            }
        }
        return result;
    }

下面我们就可以通过该方法应用Lambda表达式,而且只需要一个方法就能实现上面两个需求:

        List<String> list2 = Arrays.asList("Hello", "Java", "8", "in", "action");
        System.out.println(LambdaTest.filterList3(list2, s -> s.length() > 6));
        System.out.println(LambdaTest.filterList3(list2, s -> s.length() == 5));

到这基本已经掌握如何使用Lambda表达式了,但还有部分内容未涉及,例如方法引用(更进一步简写代码),类型推断,以及构造函数引用等,在后面章节会具体介绍。

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