Java基礎-Lambda表達式篇

時間 2019-11-30

標籤 java 基礎 lambda 表達式欄目 Java 简体版

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1. 函數式編程介紹

在數學中，函數就是有輸入量、輸出量的一套計算方案，也就是「拿什麼東西作什麼事情」。相對而言，面向對象過java

分強調「必須經過對象的形式來作事情」，而函數式思想則儘可能忽略面向對象的複雜語法——強調作什麼，而不是以編程

什麼形式作。數組

面向對象的思想: 作一件事情,找一個能解決這個事情的對象,調用對象的方法,完成事情。多線程

函數式編程思想: 只要能獲取到結果,誰去作的,怎麼作的都不重要,重視的是結果,不重視過程。ide

2. 冗餘的Runnable代碼

傳統寫法：函數式編程

// 當須要啓動一個線程去完成任務時，一般會經過 java.lang.Runnable 接口來定義任務內容，並使用 java.lang.Thread 類來啓動該線程。代碼以下：
public class Demo01Runnable { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 匿名內部類 
        Runnable task = new Runnable() { 
            @Override 
            public void run() {
              // 覆蓋重寫抽象方法 
              System.out.println("多線程任務執行！");
            } 
        };
        new Thread(task).start(); // 啓動線程 
    }
}
// 本着「一切皆對象」的思想，這種作法是無可厚非的：首先建立一個 Runnable 接口的匿名內部類對象來指定任務內 容，再將其交給一個線程來啓動。

代碼分析：函數
1. Thread 類須要 Runnable 接口做爲參數，其中的抽象 run 方法是用來指定線程任務內容的核心；
2. 爲了指定 run 的方法體，不得不須要 Runnable 接口的實現類；
3. 爲了省去定義一個 RunnableImpl 實現類的麻煩，不得不使用匿名內部類；
4. 必須覆蓋重寫抽象 run 方法，因此方法名稱、方法參數、方法返回值不得再也不寫一遍，且不能寫錯；
5. 而實際上，彷佛只有方法體纔是關鍵所在。

3. 編程思想轉換

作什麼，而不是怎麼作線程

咱們真的但願建立一個匿名內部類對象嗎？不。咱們只是爲了作這件事情而不得不建立一個對象。咱們真正但願作的事情是：將 run 方法體內的代碼傳遞給 Thread 類知曉。3d

傳遞一段代碼——這纔是咱們真正的目的。而建立對象只是受限於面向對象語法而不得不採起的一種手段方式。code

那有沒有更加簡單的辦法？若是咱們將關注點從「怎麼作」迴歸到「作什麼」的本質上，就會發現只要可以更好地達到目的，過程與形式其實並不重要
生活舉例

當咱們須要從北京到上海時，能夠選擇高鐵、汽車、騎行或是徒步。咱們的真正目的是到達上海，而如何才能到達上海的形式並不重要，因此咱們一直在探索有沒有比高鐵更好的方式——搭乘飛機。

而如今這種飛機（甚至是飛船）已經誕生：2014年3月Oracle所發佈的Java 8（JDK 1.8）中，加入了Lambda表達式的重量級新特性，爲咱們打開了新世界的大門。

4. 體驗Lambda的更優寫法

藉助Java 8的全新語法，上述 Runnable 接口的匿名內部類寫法能夠經過更簡單的Lambda表達式達到等效：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    new Thread(()->System.out.println("多線程任務執行！")).start();
  }
}

這段代碼和剛纔的執行效果是徹底同樣的，能夠在1.8或更高的編譯級別下經過。從代碼的語義中能夠看出：咱們啓動了一個線程，而線程任務的內容以一種更加簡潔的形式被指定。

再也不有「不得不建立接口對象」的束縛，再也不有「抽象方法覆蓋重寫」的負擔，就是這麼簡單！

5. Lambda標準格式

Lambda省去面向對象的條條框框，格式由3個部分組成：
1. 一些參數
2. 一個箭頭
3. 一段代碼
標準格式： (參數類型參數名稱) ‐> { 代碼語句 }
格式說明：
1. 小括號內的語法與傳統方法參數列表一致：無參數則留空；多個參數則用逗號分隔。
2. -> 是新引入的語法格式，表明指向動做。
3. 大括號內的語法與傳統方法體要求基本一致。

6. 練習1：無參數無返回值的代碼

題目

給定一個廚子 Cook 接口，內含惟一的抽象方法 makeFood ，且無參數、無返回值。以下：

代碼：

public interface Cook { void makeFood(); }
// 在下面的代碼中，請使用Lambda的標準格式調用 invokeCook 方法，打印輸出「吃飯啦！」字樣：
public class Demo05InvokeCook { 
    public static void main(String[] args) { 
        // TODO 請在此使用Lambda【標準格式】調用invokeCook方法 
    }
    private static void invokeCook(Cook cook) { 
        cook.makeFood(); 
    } 
}

解答：

invokeCook(() ‐> { System.out.println("吃飯啦！"); });

7. 練習2：有參數有返回值的代碼

題目：使用數組存儲多個Person對象對數組中的Person對象使用Arrays的sort方法經過年齡進行升序排序
下面舉例演示 java.util.Comparator<T>接口的使用場景代碼，其中的抽象方法定義爲：
- public abstract int compare(T o1, T o2);
當須要對一個對象數組進行排序時， Arrays.sort 方法須要一個 Comparator接口實例來指定排序的規則。假設有一個 Person 類，含有 String name 和 int age 兩個成員變量：
```
public class Person { 
    private String name; 
    private int age; 
    // 省略構造器、toString方法與Getter Setter 
}
```

傳統方式：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    // 原本年齡亂序的對象數組
    Person[] array = {
            new Person("古力娜扎", 19),
            new Person("迪麗熱巴", 18),
            new Person("馬爾扎哈", 20)
    };
    // 排序
    Arrays.sort(array, new Comparator<Person>() {
      @Override
      public int compare(Person o1, Person o2) {
        return o1.getAge() - o2.getAge();
      }
    });
    // 打印
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
      System.out.println(array[i].getName() + "---" + array[i].getAge());
    }
  }
}

// 這種作法在面向對象的思想中，彷佛也是「理所固然」的。其中 Comparator 接口的實例（使用了匿名內部類）表明 了「按照年齡從小到大」的排序規則。

代碼分析：下面咱們來搞清楚上述代碼真正要作什麼事情。
1. 爲了排序， Arrays.sort 方法須要排序規則，即 Comparator 接口的實例，抽象方法 compare 是關鍵；
2. 爲了指定 compare 的方法體，不得不須要 Comparator 接口的實現類；
3. 爲了省去定義一個 ComparatorImpl 實現類的麻煩，不得不使用匿名內部類；
4. 必須覆蓋重寫抽象 compare 方法，因此方法名稱、方法參數、方法返回值不得再也不寫一遍，且不能寫錯；
5. 實際上，只有參數和方法體纔是關鍵。

Lambda方式：

public class Test {
  public static void main(String[] args) {
    // 原本年齡亂序的對象數組
    Person[] array = {
            new Person("古力娜扎", 19),
            new Person("迪麗熱巴", 18),
            new Person("馬爾扎哈", 20)
    };
    // 排序
    Arrays.sort(array,(Person o1, Person o2) ->{
      return o1.getAge()-o2.getAge();
    });
    // 打印
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
      System.out.println(array[i].getName() + "---" + array[i].getAge());
    }
  }
}

8. Lambda省略格式

可推導便可省略。

省略規則：
1. 小括號內參數的類型能夠省略；
2. 若是小括號內有且僅有一個參，則小括號能夠省略；
3. 若是大括號內有且僅有一個語句，則不管是否有返回值，均可以省略大括號、return關鍵字及語句分號。

代碼：

// 【練習2代碼：】
// 省略前
    Arrays.sort(array,(Person o1, Person o2) ->{
      return o1.getAge()-o2.getAge();
    });
// 省略後
    Arrays.sort(array,(o1, o2) ->return o1.getAge()-o2.getAge());

9. Lambda使用前提

Lambda的語法很是簡潔，徹底沒有面向對象複雜的束縛。可是使用時有幾個問題須要特別注意：

使用Lambda必須具備接口，且要求接口中有且僅有一個抽象方法。

不管是JDK內置的 Runnable 、 Comparator 接口仍是自定義的接口，只有當接口中的抽象方法存在且惟一時，才能夠使用Lambda。
使用Lambda必須具備上下文推斷。

也就是方法的參數或局部變量類型必須爲Lambda對應的接口類型，才能使用Lambda做爲該接口的實例。

備註：有且僅有一個抽象方法的接口，稱爲「函數式接口」。