lambda表达式

概述

　　lambda表达式是JDK 1.8提供的一种新特性，它使得Java也能像C#和C++语言一样进行简单的“函数式编程”，这不仅简化了某些通用结构的实现方式，也大大增强了Java语言的表达功能。

　　lambda表达式是基于数学中的λ演算得名，本质上就是一个没有方法名的匿名方法。

lambda表达式的使用

　　lambda表达式不是独立执行的，而是经常被应用在函数式接口（functional interface）定义的抽象方法的实现中。

函数式接口

　　函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口。函数式接口的抽象方法指明了接口的目标用途。

　　定义了函数式接口之后，就可以把lambda表达式赋值给该接口的一个引用，lambda表达式定义了函数式接口声明的抽象方法的行为。

　　例如：定义一个接口Computer，其中只有一个抽象方法compute()，则Computer是一个函数式接口。

interface Computer {

    int compute(int x, int y);

}

lambda表达式格式

　　lambda表达式类似于匿名内部类，表达式本身实现了函数式接口的唯一抽象方法，而表达式返回的结果是一个函数式接口类型。

　　lambda表达式通常以“(参数) -> {方法体}”这样的格式书写，其中“->”被称为lambda运算符或箭头运算符，具体有2种形式：

　　省略参数类型：(参数1, 参数2, ...) -> {方法体}

　　指定参数类型：(类型1 参数1, 类型2 参数2, ...) -> {方法体}

　　如果方法体内只有一个语句，且该语句的返回值类型与抽象方法定义的返回值类型相同，则可以省略“{ }”和return关键字。

@Test
void testLambda() {
    Computer add = (x, y) -> x + y;
    /***********************************
    等同于：
    Computer add = new Computer() {

        @Override
        public int compute(int x, int y) {
            return x + y;
        }

    };
     ***********************************/
}

　　需要注意的是，如果方法体内只有一个语句，而该语句的返回值类型与抽象方法定义的返回值类型不同，则不能省略“{ }”和return关键字。

　　如果将compute()方法返回值类型改为void，则上面的代码会报错，提示void类型方法不能返回一个值。

　　如果方法体内有多个语句，则需要使用“{ }”括起来。

@Test
void testLambda() {
    Computer add = (x, y) -> {
        int result = x + y;
        return result;
    };
    /***********************************
    等同于：
    Computer add = new Computer() {

        @Override
        public int compute(int x, int y) {
            int result = x + y;
            return result;
        }

    };
     ***********************************/
}

 

示例

　　传统用法：

@Test
void testTraditional() {
    Computer add = new Computer() {

        @Override
        public int compute(int x, int y) {
            return x + y;
        }

    };
    System.out.println("加法计算器：");
    System.out.println("90+15=" + add.compute(90, 15));
}

　　lambda表达式用法：

@Test
void testLambda() {
    Computer add = (x, y) -> x + y;
    System.out.println("加法计算器：");
    System.out.println("90+15=" + add.compute(90, 15));
}

　　输出结果：

　　

方法引用

　　方法引用是lambda表达式的另一种更为简洁的用法。需要注意的是，引用的方法是当前类可以访问到的方法。方法引用分为3种形式：

类方法的方法引用

　　类方法的方法引用的格式为：引用类的类名 :: 引用类的类方法名。该方式需要抽象方法的参数与引用的类方法的参数一致，返回值类型也要一致。

　　定义一个Computer函数式接口，该接口中有一个抽象方法compute()。

interface Computer {

    int compute(int x, int y);

}

　　定义一个ComputerImpl类，该类中有一个类方法add()。

class ComputerImpl {

    static int add(int x, int y) {
        return x + y;
    }

}

　　类方法的方法引用。

@Test
void testMethodReferences() {
    Computer add = ComputerImpl :: add;
}

实例方法的方法引用

　　实例方法的方法引用有两种格式：

通过实例引用实例方法

　　通过实例引用实例方法的格式为：引用类的类实例 :: 引用类的实例方法名。该方式需要抽象方法的参数与引用的实例方法的参数一致，返回值类型也要一致。

　　定义一个Computer函数式接口，该接口中有一个抽象方法compute()。

interface Computer {

    float compute(int x, int y);

}

　　定义一个ComputerImpl类，该类中有一个实例变量f和一个实例方法divide()。

class ComputerImpl {

    float f;

    float divide(int x, int y) {
        return x / y * f;
    }

}

　　通过实例引用实例方法的方法引用。

@Test
void testMethodReferences() {
    ComputerImpl computerImpl = new ComputerImpl();
    computerImpl.f = 1.0f;
    Computer divide = computerImpl :: divide;
}

通过类名引用实例方法

　　通过类名引用实例方法的格式为：引用类的类名 :: 引用类的实例方法名。该方式需要抽象方法的第一个参数为引用类实例，之后的参数与引用的实例方法的参数一致，返回值类型也要一致。注意引用类实例参数必须是抽象方法的第一个参数，不能放在其他位置。

　　定义一个Computer函数式接口，该接口中有一个抽象方法compute()。

interface Computer {

    float compute(ComputerImpl computer, int x, int y);

}

　　定义一个ComputerImpl类，该类中有一个实例变量f和一个实例方法divide()。

class ComputerImpl {

    float f;

    float divide(int x, int y) {
        return x / y * f;
    }

}

　　通过类名引用实例方法的方法引用。

@Test
void testMethodReferences() {
    Computer divide = ComputerImpl :: divide;
}

两种方式的区别

　　通过实例引用实例方法是先创建一个实例，然后通过实例引用实例方法。当实例改变时，需要再次引用实例方法。

　　通过类名引用实例方法是直接通过类名引用实例方法。这种方式引用实例方法需要抽象方法的第一个参数为引用类的实例。当实例改变时，只需在调用方法时传入新的实例即可，无需再次引用实例方法。

构造方法的方法引用

　　构造方法的方法引用的格式为：引用类的类名 :: new。该方式需要抽象方法的参数与构造方法的参数一致，返回值类型为引用类的类型。

　　定义一个Computer函数式接口，该接口中有一个抽象方法newInstance()。

interface Computer {

    ComputerImpl newInstance(int x, int y);

}

　　定义一个ComputerImpl类，该类中有两个实例变量x和y，以及一个带参构造方法。

class ComputerImpl {

    int x;
    int y;

    public ComputerImpl(int x, int y) {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

}

　　构造方法的方法引用。

@Test
void testMethodReferences() {
    Computer computer = ComputerImpl :: new;
}