Java基础知识——Lambda表达式

一时失言乱红尘 2023-07-06 04:52 115阅读 0赞

### 简介 ###

**函数式编程**（Functional Programming）是把函数作为基本运算单元，函数可以作为变量，可以接收函数，还可以返回函数。历史上研究函数式编程的理论是Lambda演算，所以我们经常把**支持函数式编程的编码风格称为Lambda表达式**。Lambda 表达式，也可称为闭包，Java平台从Java 8开始提供支持。允许把函数作为一个方法的参数，传递进方法中使用，并且使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

### 语法格式 ###

(parameters) -> expression
    或
    //个人建议用此格式，把内容写全，这样麻烦点，但易于读写、理解与维护
    (parameters) ->{ statements; }

*  **可选类型声明**：不需要声明参数类型，编译器可以统一识别参数值。
 *  **可选的参数圆括号**：一个参数无需定义圆括号，但多个参数需要定义圆括号。
 *  **可选的大括号**：如果主体包含了一个语句，就不需要使用大括号。
 *  **可选的返回关键字**：如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值，大括号需要指定明表达式返回了一个数值。  
    故，主要有以下几种实例

// 1. 不需要参数,返回值为 5 
    () -> 5 
    // 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),并返回他们的差值 
    (x, y) -> x – y 
    // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和
    (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)

### FunctionalInterface ###

我们把只定义了单方法的接口称之为FunctionalInterface，用注解@FunctionalInterface标记。可以看到Comparator、Runnable、Callable都是单方法接口，且都有@FunctionalInterface注解(注：单方法是指只有一个抽象方法需要实现，不是只有一个方法)。接收FunctionalInterface作为参数的时候，可以把实例化的匿名类改写为Lambda表达式，能大大简化代码。以下是基本库自带的常用函数式接口  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIyMTM2NDM5_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### 方法引用 ###

除了Lambda表达式，我们还可以直接传入**方法引用**，所谓方法引用，是指如果某个方法签名和接口恰好一致(方法签名只看参数类型和返回类型，不看方法名称，也不看类的继承关系)，就可以直接传入方法引用，至于这个方法，我们可以自己写，也可以是用类库中的方法。除了静态方法，实例方法，还可引用构造方法，格式为：**类名::new**，返回类型为实例。方法引用的三种方式：

*  object::instanceMethod
 *  Class::staticMethod
 *  Class::instanceMethod

在前 2 种情况中，方法引用等价于提供方法参数的 lambda 表达式。  
对于第 3 种情况， 第 1 个参数会成为方法的目标。例如，String::compareToIgnoreCase 等 同于(x,y)-> x.compareToIgnoreCase(y)。

### 简单应用 ###

//定义一个单方法接口
    @FunctionalInterface
    public interface People {
        public abstract void say(String string);
    }
    
    public class LambdaMain {
        public static void main(String[] args) {
        
            //java1.8以前的实现方法
            Speak("Hi!", new People() {
                @Override
                public void say(String string) {
                    System.out.println(string);
                }
            });
    
            //有Lambda之后的实现方法
            Speak("Hi!",(String string)->{System.out.println(string);});
    
            //方法引用，第一种是自己写的静态方法，第二种是基本库的
            Speak("Hi!", LambdaMain::talk);
            Speak("Hi!",System.out::println);
        }
        //定义一个静态方法，要使用必须先实现People接口
        public static void Speak(String string, People people) {
            people.say(string);
        }
        //用于方法引用
        public static void talk(String string) {
            System.out.println(string);
        }
    }

### 注意事项 ###

*  Lambda 表达式主要用来定义与实现方法类型接口(单方法接口)。即在方法声明时，用一个接口代替形参，用调用方法时，传入一个Lambda表达式实参，用于实现该接口
 *  Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦
 *  Lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量
 *  在方法引用中，实例方法有一个隐含的this参数。例如：String类的compareTo()方法在实际调用的时候，第一个隐含参数总是传入this，相当于静态方法：public static int compareTo(this, String o);
 *  lambda 表达式只在某些分支返回一个值， 而在另外一些分支不返回值， 这是不合法的。例如，（int x)-> \{ if(x>= 0) return 1;\} 就不合法。
 *  并不是必须使用@FunctionalInterface注解才是函数式接口，任何只有一个抽象方法的接口都是函数式接口。不过使用 @FunctionalInterface 注解确实是一个很好的做法，因为如果你无意中增加了另一个非抽象方法， 编译器会产生一个错误消息。 另外javadoc 页里会指出你的接口是一个函数式接口。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIyMTM2NDM5_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200216155331622.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzIyMTM2NDM5,size_16,color_FFFFFF,t_70