為什么使用Lambda表達(dá)式
先看幾個(gè)例子:
第一個(gè)例子,在一個(gè)獨(dú)立的線程中執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù),我們通常這么實(shí)現(xiàn):
class Worker implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) doWork(); } ...}Worker w = new Worker();new Thread(w).start();第二個(gè)例子,自定義字符串比較的方法(通過字符串長(zhǎng)度),一般這么做:
class LengthComparator implements Comparator<String> { public int compare(String first, String second) { return Integer.compare(first.length(), second.length()); }}Arrays.sort(strings, new LengthComparator());第三個(gè)例子,在JavaFX中,給一個(gè)button添加一個(gè)callback:
button.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() { public void handle(ActionEvent event) { System.out.println("Thanks for clicking!"); }});這些例子有一個(gè)共同點(diǎn),就是:先定義一段代碼塊,傳給某個(gè)對(duì)象或方法,然后被執(zhí)行。在Lambda表
達(dá)式之前,Java是不允許直接傳遞代碼塊的,因?yàn)镴ava是面向?qū)ο蟮模虼吮仨殏鬟f一個(gè)對(duì)象,將要
執(zhí)行的代碼塊封裝到對(duì)象里。
Lambda表達(dá)式的語法
將上面第二個(gè)例子中的LengthComparator,用Lambda表達(dá)式表示為:
(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
->前為參數(shù)列表,其后為表達(dá)式語句體;
如果表達(dá)式語句體不止一行,則將語句體寫在{}中,與普通的函數(shù)一樣:
(String first, String second) -> { if (first.length() > second.length()) { return 1; } else if (first.length() == second.length()) { return 0; } else { return -1; }};如果沒有參數(shù),()還是需要帶上,比如上面的第一個(gè)例子,可以表示為:
() -> { for (int i = 0; i < 1000; i ++) { doWork(); }}如果參數(shù)的類型可以從上下文自動(dòng)推斷,則可以省略:
Comparator<String> comp = (first, second) // Same as (String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
如果參數(shù)只有一個(gè),且類型可以自動(dòng)推斷,則小括號(hào)()也可以省略:
// Instead of (event) -> or (ActionEvent event) ->eventHandler<ActionEvent> listener = event -> System.out.println("Thanks for clicking!");lambda表達(dá)式的返回值的類型是自動(dòng)推斷的,因此不需要指明;在lambda表達(dá)式,某些條件分支中有
返回值,而其它分支沒有返回值,是不允許的,如:
(x) -> { if (x >= 0) { return 1; }}另外,expression lambda和statement lambda的區(qū)別是,expression lambda不需要
寫return關(guān)鍵字,Java runtime會(huì)將表達(dá)式的結(jié)果作為返回值返回,而statement lambda是
寫在{}中的表達(dá)式,需要使用return關(guān)鍵字,比如:
// expression lambdaComparator<String> comp1 = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());// statement lambdaComparator<String> comp2 = (first, second) -> { return Integer.compare(first.length(), second.length());};Functional Interface
如果一個(gè)接口(interface)僅有一個(gè)抽象方法(abstract method),就稱為
Functional Interface,比如Runnable、Comparator等。
在任何一個(gè)需要Functional Interface對(duì)象的地方,都可以使用lambda表達(dá)式:
Arrays.sort(words, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
這里,sort()的第二個(gè)參數(shù)需要的是一個(gè)Comparator對(duì)象,而Comparator是
Functional Interface,因此可以直接傳入lambda表達(dá)式,在調(diào)用該對(duì)象的compare()方法
時(shí),就是執(zhí)行該lambda表達(dá)式中的語句體;
如果lambda表達(dá)式的語句體會(huì)拋出異常,則對(duì)應(yīng)的Functional Interface中的抽象方法必須拋
出了該異常,否則就需要在lambda表達(dá)式中顯式捕獲異常:
Runnable r = () -> { System.out.println("------"); try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) { // catch exception }};Callable<String> c = () -> { System.out.println("--------"); Thread.sleep(10); return "";};Method Reference
如果將lambda表達(dá)式的參數(shù)作為參數(shù)傳遞給一個(gè)方法,他們的執(zhí)行效果是相同的,則該lambda表達(dá)式
可以使用Method Reference表達(dá),以下兩種方式是等價(jià)的:
(x) -> System.out.println(x)System.out::println
其中System.out::println被稱為Method Reference。
Method Reference主要有三種形式:
對(duì)于前兩種方式,對(duì)應(yīng)的lambda表達(dá)式的參數(shù)和method的參數(shù)是一致的,比如:
System.out::println(x) -> System.out.println(x)Math::pow (x, y) -> Math.pow(x, y)
對(duì)于第三種方式,對(duì)應(yīng)的lambda表達(dá)式的語句體中,第一個(gè)參數(shù)作為對(duì)象,調(diào)用method,將其它參數(shù)
作為method的參數(shù),比如:
String::compareToIgnoreCase(s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2)1.5 Constructor Reference
Constructor Reference與Method Reference類似,只不過是特殊的method:new,具體調(diào)用的是哪個(gè)構(gòu)造函數(shù),由上下文環(huán)境決定,比如:
List<String> labels = ...;Stream<Button> stream = labels.stream().map(Button::new);
Button::new等價(jià)于(x) -> Button(x),所以調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)是:Button(x);
除了創(chuàng)建單個(gè)對(duì)象,也可以創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組,如下面兩種方式等價(jià):
int[]::new (x) -> new int[x]
變量作用域
lambd表達(dá)式會(huì)捕獲當(dāng)前作用域下可用的變量,比如:
public void repeatMessage(String text, int count) { Runnable r = () -> { for (int i = 0; i < count; i ++) { System.out.println(text); Thread.yield(); } }; new Thread(r).start();}但是這些變量必須是不可變的,為什么呢?看下面這個(gè)例子:
int matches = 0;for (Path p : files) new Thread(() -> { if (p has some property) matches++; }).start(); // Illegal to mutate matches因?yàn)榭勺兊淖兞吭趌ambda表達(dá)式中不是線程安全的,這和內(nèi)部類的要求是一致的,內(nèi)部類中只能引用
外部定義的final變量;
lambda表達(dá)式的作用域與嵌套代碼塊的作用域是一樣的,所以在lambd表達(dá)式中的參數(shù)名或變量名不
能與局部變量沖突,如:
Path first = Paths.get("/usr/bin");Comparator<String> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); // Error: Variable first already defined如果在lambda表達(dá)式中引用this變量,則引用的是創(chuàng)建該lambda表達(dá)式的方法的this變量,如:
public class Application() { public void doWork() { Runnable runner = () -> { ...; System.out.println(this.toString()); ... }; }}所以這里的this.toString()調(diào)用的是Application對(duì)象的toString(),而不是Runnable
對(duì)象的。
Default Method
接口中只能有抽象方法,如果在已有的接口中新增一個(gè)方法,則該接口所有的實(shí)現(xiàn)類都需要實(shí)現(xiàn)該方法。
Java 8中引入了Default Method的概念,在接口中新增一個(gè)default方法,不會(huì)破壞已有的接
口規(guī)則,接口的實(shí)現(xiàn)類可以選擇重寫或直接繼承該default方法,比如:
interface Person { long getId(); default String getName() { return "John Q. Public"; }}Java是允許多繼承的,如果一個(gè)類的父類中定義的方法和接口中定義的default方法完全相同,或者
一個(gè)類的兩個(gè)接口中定義了完全相同的方法, 則如何處理這種沖突呢?處理規(guī)則如下:
如果是父類和接口的方法沖突:以父類中的方法為準(zhǔn),接口中的方法被忽略;
如果兩個(gè)接口中的default方法沖突,則需要重寫該方法解決沖突;
Static Method
Java 8之前,接口中只能定義static變量,Java 8開始,接口中可以添加static方法,比如
Comparator接口新增了一系列comparingXXX的static方法,比如:
public static <T> Comparator<T> comparingInt(ToIntFunction<? super T> keyExtractor) { Objects.requireNonNull(keyExtractor); return (Comparator<T> & Serializable) (c1, c2) -> Integer.compare(keyExtractor.applyAsInt(c1), keyExtractor.applyAsInt(c2));}使用這個(gè)static方法,以下兩種方式也是等價(jià)的:
1、
Arrays.sort(cities, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
2、
Arrays.sort(cities, Comparator.comparingInt(String::length));
所以,以后我們?cè)谠O(shè)計(jì)自己的接口時(shí),不需要再定義單獨(dú)的工具類(如Collections/Collection),
在接口中使用static方法就行了。
匿名內(nèi)部類
在 Java 世界中,匿名內(nèi)部類 可以實(shí)現(xiàn)在應(yīng)用程序中可能只執(zhí)行一次的操作。例如,在 Android 應(yīng)用程序中,一個(gè)按鈕的點(diǎn)擊事件處理。你不需要為了處理一個(gè)點(diǎn)擊事件單獨(dú)編寫一個(gè)獨(dú)立的類,可以用匿名內(nèi)部類完成該操作:
Button button = (Button) findViewById(R.id.button1);button.setOnClickListener(new OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { Toast.makeText(MainActivity.this, "Button Clicked", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } });Lambda 示例public void runnableTest() { System.out.println("=== RunnableTest ==="); // 一個(gè)匿名的 Runnable Runnable r1 = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Hello world one!"); } }; // Lambda Runnable Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello world two!"); // 執(zhí)行兩個(gè) run 函數(shù) r1.run(); r2.run(); } public void runnableTest() { System.out.println("=== RunnableTest ==="); // 一個(gè)匿名的 Runnable Runnable r1 = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Hello world one!"); } }; // Lambda Runnable Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello world two!"); // 執(zhí)行兩個(gè) run 函數(shù) r1.run(); r2.run(); }public class Person { private String givenName; private String surName; private int age; private Gender gender; private String eMail; private String phone; private String address;}public class Person { private String givenName; private String surName; private int age; private Gender gender; private String eMail; private String phone; private String address;}public class ComparatorTest { public static void main(String[] args) { List<Person> personList = Person.createShortList(); // 使用內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)排序 Collections.sort(personList, new Comparator<Person>() { public int compare(Person p1, Person p2) { return p1.getSurName().compareTo(p2.getSurName()); } }); System.out.println("=== Sorted Asc SurName ==="); for (Person p : personList) { p.printName(); } // 使用 Lambda 表達(dá)式實(shí)現(xiàn) // 升序排列 System.out.println("=== Sorted Asc SurName ==="); Collections.sort(personList, (Person p1, Person p2) -> p1.getSurName().compareTo(p2.getSurName())); for (Person p : personList) { p.printName(); } // 降序排列 System.out.println("=== Sorted Desc SurName ==="); Collections.sort(personList, (p1, p2) -> p2.getSurName().compareTo(p1.getSurName())); for (Person p : personList) { p.printName(); } }}public class ComparatorTest { public static void main(String[] args) { List<Person> personList = Person.createShortList(); // 使用內(nèi)部類實(shí)現(xiàn)排序 Collections.sort(personList, new Comparator<Person>() { public int compare(Person p1, Person p2) { return p1.getSurName().compareTo(p2.getSurName()); } }); System.out.println("=== Sorted Asc SurName ==="); for (Person p : personList) { p.printName(); } // 使用 Lambda 表達(dá)式實(shí)現(xiàn) // 升序排列 System.out.println("=== Sorted Asc SurName ==="); Collections.sort(personList, (Person p1, Person p2) -> p1.getSurName().compareTo(p2.getSurName())); for (Person p : personList) { p.printName(); } // 降序排列 System.out.println("=== Sorted Desc SurName ==="); Collections.sort(personList, (p1, p2) -> p2.getSurName().compareTo(p1.getSurName())); for (Person p : personList) { p.printName(); } }}新聞熱點(diǎn)
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