java lambda函数变量存储在哪 java lambda作为参数

转载

mob64ca13fb6939 2024-07-10 16:13:40

文章标签 java lambda函数变量存储在哪 System 抽象方法匿名内部类 文章分类 Java 后端开发

Lambda表达式

函数式编程思想概述

在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言，面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”，而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么，而不是以什么形式做。

面向对象的思想:

做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情.

函数式编程思想:

只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程

冗余的Runnable代码

当需要启动一个线程去完成任务时，通常会通过java.lang.Runnable接口来定义任务内容，并使用java.lang.Thread类来启动该线程。代码如下：

public class MyRun implements Runnable{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Runnable接口实现类对象
        MyRun myRun = new MyRun();
        // 创建Thread类对象，构造方法中传递Runnable接口的实现类
        Thread thread = new Thread(myRun);
        // 调用start()方法开启新线程，执行run()方法
        thread.start();

        // 简化代码，使用匿名内部类
        Runnable runnable = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        };
        new Thread(runnable).start();

        // 再次简化
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            }
        }).start();
    }
}

代码分析

对于Runnable的匿名内部类用法，可以分析出几点内容：

Thread类需要Runnable接口作为参数，其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心；
为了指定run的方法体，不得不需要Runnable接口的实现类；
为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
必须覆盖重写抽象run方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
而实际上，似乎只有方法体才是关键所在。

体验Lambda的更优写法

借助Java 8的Lambda语法，上述Runnable接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效：

// 使用Lambda表达式简化
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()->
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " => lambda")
        ).start();
    }
}

这段代码和刚才的执行效果是完全一样的，可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出：我们启动了一个线程，而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。

不再有“不得不创建接口对象”的束缚，不再有“抽象方法覆盖重写”的负担，就是这么简单！

语义分析

仔细分析该代码中的语义，Runnable接口只有一个run方法的定义：

public abstract void run();

即制定了一种做事情的方案（其实就是一个函数）：

无参数：不需要任何条件即可执行该方案。
无返回值：该方案不产生任何结果。
代码块（方法体）：该方案的具体执行步骤。

同样的语义体现在Lambda语法中，要更加简单：

()-> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " => lambda")

前面的一对小括号即run方法的参数（），（）为空代表不需要任何条件；
中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码；
后面的输出语句即业务逻辑代码。

Lambda标准格式

Lambda省去面向对象的条条框框，格式由3个部分组成：

一些参数
一个箭头
一段代码

Lambda表达式的标准格式为：

(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }

格式说明：

小括号内的语法与传统方法参数列表一致：无参数则留空；多个参数则用逗号分隔。
->是新引入的语法格式，代表指向动作。
大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。.

练习：使用Lambda标准格式（无参无返回）

给定一个厨子Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数、无返回值。如下：

public interface Cook {
    void makeFood();
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCook方法
    }

    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

解答:

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 调用invokeCook方法，参数是Cook接口
        invokeCook(new Cook() {
            @Override
            public void makeFook() {
                System.out.println("吃饭了1");
            }
        });
        
        // 使用Lambda表达式，简化匿名内部类的写法
        invokeCook(() -> {System.out.println("吃饭了2");});
    }

    private static void invokeCook(Cook cook){
        cook.makeFook();
    }
}

Lambda的参数和返回值

需求:
    使用数组存储多个Person对象
    对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序

public class Demo3 {
   public static void main(String[] args) {
       // 使用数组存储多个Person对象
       Person[] people = {
               new Person("小林",75),
               new Person("小明",12),
               new Person("小李",15),
               new Person("小王",22)
       };

       // 对数组中的Person对象使用Array的sort方法通过对年龄进行排序
       Arrays.sort(people, new Comparator<Person>() {
           @Override
           public int compare(Person o1, Person o2) {
               return o1.getAge() - o2.getAge();
           }
       });

       // 使用Lambda表达式优化
       Arrays.sort(people, (o1, o2) -> o1.getAge() - o2.getAge());
       for (Person person : people) {
           System.out.println(person.toString());
       }
       
       /*
       Person{name='小明', age=12}
       Person{name='小李', age=15}
       Person{name='小王', age=22}
       Person{name='小林', age=75}
        */
   }
}

代码分析

下面我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。

为了排序，Arrays.sort方法需要排序规则，即Comparator接口的实例，抽象方法compare是关键；
为了指定compare的方法体，不得不需要Comparator接口的实现类；
为了省去定义一个ComparatorImpl实现类的麻烦，不得不使用匿名内部类；
必须覆盖重写抽象compare方法，所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍，且不能写错；
实际上，只有参数和方法体才是关键

使用Lambda标准格式（有参有返回）

给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到和值：

public interface Calculator {
    int calc(int a, int b);
}

在下面的代码中，请使用Lambda的标准格式调用invokeCalc方法，完成120和130的相加计算:

public class Demo08InvokeCalc {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【标准格式】调用invokeCalc方法来计算120+130的结果ß
    }

    private static void invokeCalc(int a, int b, Calculator calculator) {
        int result = calculator.calc(a, b);
        System.out.println("结果是：" + result);
    }
}

解答:

public static void main(String[] args) {
    invokeCalc(120, 130, (int a, int b) -> {
      	return a + b;
    });
}

备注：小括号代表Calculator接口calc抽象方法的参数，大括号代表calc的方法体。

Lambda省略格式

可推导即可省略

Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”，所以凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略。例如上例还可以使用Lambda的省略写法：

public static void main(String[] args) {
  	invokeCalc(120, 130, (a, b) -> a + b);
}

省略规则

在Lambda标准格式的基础上，使用省略写法的规则为：

小括号内参数的类型可以省略；
如果小括号内有且仅有一个参，则小括号可以省略；
如果大括号内有且仅有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。

备注：掌握这些省略规则后，请对应地回顾本文开头的多线程案例。

使用Lambda省略格式

题目：

仍然使用前文含有唯一makeFood抽象方法的厨子Cook接口，在下面的代码中，请使用Lambda的省略格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样：

public class Demo09InvokeCook {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO 请在此使用Lambda【省略格式】调用invokeCook方法
    }

    private static void invokeCook(Cook cook) {
        cook.makeFood();
    }
}

解答：

public static void main(String[] args) {
  	invokeCook(() -> System.out.println("吃饭啦！"));
}

Lambda的使用前提

Lambda的语法非常简洁，完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意：

使用Lambda必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。
无论是JDK内置的Runnable、Comparator接口还是自定义的接口，只有当接口中的抽象方法存在且唯一时，才可以使用Lambda。
使用Lambda必须具有上下文推断。
也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。