Java 8 Lambda表達式介紹（一）

本文轉載自查看原文 2020-10-25 15:46 2299 Java

開局一張圖，內容全靠摘錄...

一：概述

什么是lambda表達式？
lambda的語法規則
為什么需要引入lambda表達式？

什么是lambda表達式？

　名詞解釋：lambda，其實是數學符號中的 λ，一個希臘字母。拉姆達 Lambda（大寫Λ，小寫λ），是第十一個希臘字母；在計算機術語中，Lambda 多表達式”是一個匿名函數，可以包含表達式和語句，並且可用於創建委托或表達式目錄樹類型。

Java 8 引入的 Lambda 表達式的主要作用就是簡化部分的寫法；

怎么一個簡化呢？看個例子：

以Lambda語法創建線程和匿名內部類創建線程的區別（顯然代碼少了很多！）：

public static void main(String[] args) {
    // 用匿名內部類的方式來創建線程
    new Thread(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("我是一個線程啊");
        }
    });

    // 使用Lambda來創建線程
    new Thread(() -> System.out.println("我是一個線程啊"));
}

lambda的語法規則

Lambda的語法是這樣的：

圖示；Runnable接口來舉例：

Lambda 表達式在 Java 語言中引入了一個新的語法元素和操作符。這個操作符為 “->”，該操作符被稱為 Lambda 操作符或箭頭操作符。它將 Lambda 分為兩個部分：

左側：指定了 Lambda 表達式需要的所有參數
右側：指定了 Lambda 體，即 Lambda 表達式要執行的功能。

1.語法格式一：無參，無返回值，Lambda 體只需一條語句。

示例：

Runnable r1 = () -> System.out.println("Hello Lambda!");

2.語法格式二：Lambda 需要一個參數。

示例：

Consumer<String> con = （x） -> System.out.println(x);

3.語法格式三：Lambda 只需要一個參數時，參數的小括號可以省略。

示例：

Consumer<String> con = x -> System.out.println(x);

4.語法格式四：Lambda 需要兩個參數，並且有返回值。

示例：

Comparator<Integer> com = (x, y) -> {
   System.out.println("函數式接口"); return Integer.compare(x, y); };

5.語法格式五：當 Lambda 體只有一條語句時，return 與大括號可以省略。

示例：

Comparator<Integer> com = (x, y) -> Integer.compare(x, y);

6.Lambda 表達式的參數列表的數據類型可以省略不寫，因為JVM編譯器通過上下文推斷出，數據類型，即“類型推斷”。

示例：

Comparator<Integer> com = (Integer x,Integer y) -> {  //Integer 類型可以省略
  System.out.println("函數式接口");
  return Integer.compare(x, y); }; BinaryOperator<Long> add = (Long x, Long y) -> x + y;// 4  BinaryOperator<Long> addImplicit = (x, y) -> x + y;// 5 類型推斷

　　類型推斷：Lambda 表達式中的參數類型都是由編譯器推斷得出的。Lambda 表達式中無需指定類型，程序依然可以編譯，這是因為 javac 根據程序的上下文，在后台推斷出了參數的類型。Lambda 表達式的類型依賴於上下文環境，是由編譯器推斷出來的。這就是所謂的 “類型推斷”

使用Labmda表達式需要函數式編程接口，比如在Runnable接口上我們可以看到@FunctionalInterface注解（標記着這個接口只有一個抽象方法）

在引用一個例子來加深什么是lambda表達式

我們知道，對於一個Java變量，我們可以賦給其一個“值”。

如果你想把“一塊代碼”賦給一個Java變量，應該怎么做呢？

比如，我想把右邊那塊代碼，賦給一個叫做aBlockOfCode的Java變量：

在Java 8之前，這個是做不到的。但是Java 8問世之后，利用Lambda特性，就可以做到了。

當然，這個並不是一個很簡潔的寫法。所以，為了使這個賦值操作更加elegant, 我們可以移除一些沒用的聲明。

　　這樣，我們就成功的非常優雅的把“一塊代碼”賦給了一個變量。而“這塊代碼”，或者說“這個被賦給一個變量的函數”，就是一個Lambda表達式。

　　但是這里仍然有一個問題，就是變量aBlockOfCode的類型應該是什么？

　　在Java 8里面，所有的Lambda的類型都是一個接口，而Lambda表達式本身，也就是”那段代碼“，需要是這個接口的實現。這是我認為理解Lambda的一個關鍵所在，簡而言之就是，Lambda表達式本身就是一個接口的實現。直接這樣說可能還是有點讓人困擾，我們繼續看看例子。我們給上面的aBlockOfCode加上一個類型：

　　這種只有 一個接口函數需要被實現的接口類型，我們叫它”函數式接口“。為了避免后來的人在這個接口中增加接口函數導致其有多個接口函數需要被實現，變成"非函數接口”，我們可以在這個上面加上一個聲明@FunctionalInterface, 這樣別人就無法在里面添加新的接口函數了：

　　這樣，我們就得到了一個完整的Lambda表達式聲明：

為什么需要引入lambda表達式？

　　最直觀的作用就是使得代碼變得異常簡潔。

　　我們可以對比一下Lambda表達式和傳統的Java對同一個接口的實現：

　　這兩種寫法本質上是等價的。但是顯然，Java 8中的寫法更加優雅簡潔。並且，由於Lambda可以直接賦值給一個變量，我們就可以直接把Lambda作為參數傳給函數, 而傳統的Java必須有明確的接口實現的定義，初始化才行：

有些情況下，這個接口實現只需要用到一次。傳統的Java 7必須要求你定義一個“污染環境”的接口實現MyInterfaceImpl，而相較之下Java 8的Lambda, 就顯得干凈很多。

Lambda結合FunctionalInterface Lib, forEach, stream()，method reference等新特性可以使代碼變的更加簡潔！

直接上例子。

假設Person的定義和List<Person>的值都給定。

現在需要你打印出guiltyPersons List里面所有LastName以"Z"開頭的人的FirstName。

原生態Lambda寫法：定義兩個函數式接口，定義一個靜態函數，調用靜態函數並給參數賦值Lambda表達式。

　　這個代碼實際上已經比較簡潔了，但是我們還可以更簡潔么？

　　當然可以。在Java 8中有一個函數式接口的包，里面定義了大量可能用到的函數式接口（java.util.function (Java Platform SE 8 )）。所以，我們在這里壓根都不需要定義NameChecker和Executor這兩個函數式接口，直接用Java 8函數式接口包里的Predicate<T>和Consumer<T>就可以了——因為他們這一對的接口定義和NameChecker/Executor其實是一樣的。

第一步簡化 - 利用函數式接口包：

靜態函數里面的for each循環其實是非常礙眼的。這里可以利用Iterable自帶的forEach()來替代。forEach()本身可以接受一個Consumer<T> 參數。

第二步簡化 - 用Iterable.forEach()取代foreach loop：

　　由於靜態函數其實只是對List進行了一通操作，這里我們可以甩掉靜態函數，直接使用stream()特性來完成。stream()的幾個方法都是接受Predicate<T>，Consumer<T>等參數的（ java.util.stream (Java Platform SE 8 ) ）。你理解了上面的內容，stream()這里就非常好理解了，並不需要多做解釋。

第三步簡化 - 利用stream()替代靜態函數：

　　對比最開始的Lambda寫法，這里已經非常非常簡潔了。但是如果，我們的要求變一下，變成print這個人的全部信息，及p -> System.out.println(p); 那么還可以利用Method reference來繼續簡化。所謂Method reference, 就是用已經寫好的別的Object/Class的method來代替Lambda expression。格式如下：