Java基础——Lambda表达式及四种内置函数式接口
Lambda表达式
概述
Lambda表达式是JAVA8的新特性，使用Lambda表达式可以对一个函数式接口进行快速的实现（因此，lambda也可以看做是一个匿名函数。
使用注意：
- JAVA的版本必须为JAVA8及以上
- 并非所有接口都可以用Lambda表达式进行实现，Lambda表达式只适用于 接口定义的抽象方法只有一个（函数式接口）
- 新特性：在JAVA8中，对接口内方法新增了一个修饰符——default。这使得被该修饰符修饰的方法可以在接口中得到默认实现
@FunctionalInterface
- 用于修饰函数式接口
- 在编译时自动检测该接口中的抽象方法是否只有一个
Lambda基础语法
1.语法
// 1.Lambda表达式的基础语法
// Lambda是一个匿名函数 一般关注的是以下两个重点
// 参数列表 方法体
/**
* （）：用来描述参数列表
* {}：用来描述方法体 有时可以省略
* ->: Lambda运算符 读作goes to
* 结合起来为 ()->{};
* 例 Test t=()->{System.out.println("hello word")}; 大括号可省略
*/
2.创建多个接口
/**
* 无参数无返回值接口
*/
@FunctionalInterface
public interface LambdaNoneReturnNoneParmeter {
void test();
}
/**
* 无返回值有单个参数
*/
@FunctionalInterface
public interface LambdaNoneReturnSingleParmeter {
void test(int n);
}
/**
* 无返回值 多个参数的接口
*/
@FunctionalInterface
public interface LambdaNoneReturnMutipleParmeter {
void test(int a,int b);
}
/**
* 有返回值 无参数接口
*/
@FunctionalInterface
public interface LambdaSingleReturnNoneParmeter {
int test();
}
/**
* 有返回值 有单个参数的接口
*/
@FunctionalInterface
public interface LambdaSingleReturnSingleParmeter {
int test(int n);
}
/**
* 有返回值 有多个参数的接口
*/
@FunctionalInterface
public interface LambdaSingleReturnMutipleParmeter {
int test(int a,int b);
}
3.创建测试类
//默认导入包文件
public class Syntax1 {
public static void main(String[] args) {
// 1.Lambda表达式的基础语法
// Lambda是一个匿名函数 一般关注的是以下两个重点
// 参数列表 方法体
/**
* （）：用来描述参数列表
* {}：用来描述方法体
* ->: Lambda运算符 读作goes to
*/
// 无参无返回
LambdaNoneReturnNoneParmeter lambda1=()->{
System.out.println("hello word");
};
lambda1.test();
// 无返回值 单个参数
LambdaNoneReturnSingleParmeter lambda2=(int n)->{
System.out.println("参数是："+n);
};
lambda2.test(10);
// 无返回值 多个参数
LambdaNoneReturnMutipleParmeter lambda3=(int a,int b)->{
System.out.println("参数和是："+(a+b));
};
lambda3.test(10,12);
// 有返回值 无参数
LambdaSingleReturnNoneParmeter lambda4=()->{
System.out.println("lambda4：");
return 100;
};
int ret=lambda4.test();
System.out.println("返回值是："+ret);
// 有返回值 单个参数
LambdaSingleReturnSingleParmeter lambda5=(int a)->{
return a*2;
};
int ret2= lambda5.test(3);
System.out.println("单个参数，lambda5返回值是:"+ret2);
// 有返回值 多个参数
LambdaSingleReturnMutipleParmeter lambda6=(int a,int b)->{
return a+b;
};
int ret3=lambda6.test(12,14);
System.out.println("多个参数，lambda6返回值是："+ret3);
}
}
输出结果：
hello word
参数是：10
参数和是：22
lambda4：
返回值是：100
单个参数，lambda5返回值是:6
多个参数，lambda6返回值是：26
语法精简
针对上述基础语法的精简
1.参数类型精简
/**
* 语法精简
* 1.参数类型
* 由于在接口的抽象方法中，已经定义了参数的数量类型 所以在Lambda表达式中参数的类型可以省略
* 备注：如果需要省略类型，则每一个参数的类型都要省略，千万不要一个省略一个不省略
*/
LambdaNoneReturnMutipleParmeter lambda1=(int a,int b)-> {
System.out.println("hello world");
};
可以精简为:
LambdaNoneReturnMutipleParmeter lambda1=(a,b)-> {
System.out.println("hello world");
};
2.参数小括号精简
/**
* 2.参数小括号
* 如果参数列表中，参数的数量只有一个 此时小括号可以省略
*/
LambdaNoneReturnSingleParmeter lambda2=(a)->{
System.out.println("hello world");
};
可以精简为:
LambdaNoneReturnSingleParmeter lambda2= a->{
System.out.println("hello world");
};
3.方法大括号精简
/**
* 3.方法大括号
* 如果方法体中只有一条语句，此时大括号可以省略
*/
LambdaNoneReturnSingleParmeter lambda3=a->{
System.out.println("hello world");
};
可以精简为:
LambdaNoneReturnSingleParmeter lambda3=a->System.out.println("hello world");
4.大括号精简补充
/**
* 4.如果方法体中唯一的一条语句是一个返回语句
* 贼省略大括号的同时 也必须省略return
*/
LambdaSingleReturnNoneParmeter lambda4=()->{
return 10;
};
可以精简为:
LambdaSingleReturnNoneParmeter lambda4=()->10;
5.多参数，有返回值 精简
LambdaSingleReturnNoneParmeter lambda4=(a,b)->{
return a+b;
};
可以精简为:
LambdaSingleReturnMutipleParmeter lambda5=(a,b)->a+b;
Lambda语法进阶
1.方法引用(普通方法与静态方法)
在实际应用过程中，一个接口在很多地方都会调用同一个实现，例如：
LambdaSingleReturnMutipleParmeter lambda1=(a,b)->a+b;
LambdaSingleReturnMutipleParmeter lambda2=(a,b)->a+b;
这样一来每次都要写上具体的实现方法 a+b，如果需求变更，则每一处实现都需要更改，基于这种情况，可以将后续的是实现更改为已定义的方法，需要时直接调用就行
语法：
方法引用：
-
可以快速的将一个Lambda表达式的实现指向一个已经实现的方法
-
方法的隶属者 如果是静态方法 隶属的就是一个类 其他的话就是隶属对象
-
语法：方法的隶属者::方法名
-
注意：
-
- 引用的方法中，参数数量和类型一定要和接口中定义的方法一致
-
- 返回值的类型也一定要和接口中的方法一致
例：
-
// 默认导入包 public class Syntax3 { public static void main(String[] args) { LambdaSingleReturnSingleParmeter lambda1=a->a*2; LambdaSingleReturnSingleParmeter lambda2=a->a*2; LambdaSingleReturnSingleParmeter lambda3=a->a*2; // 简化 LambdaSingleReturnSingleParmeter lambda4=a->change(a); // 方法引用 LambdaSingleReturnSingleParmeter lambda5=Syntax3::change; } /** * 自定义的实现方法 */ private static int change(int a){ return a*2; } }
2.方法引用(构造方法)
目前有一个实体类
public class Person {
public String name;
public int age;
public Person() {
System.out.println("Person的无参构造方法执行");
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
System.out.println("Person的有参构造方法执行");
}
}
需求
两个接口，各有一个方法，一个接口的方法需要引用Person的无参构造，一个接口的方法需要引用Person的有参构造 用于返回两个Person对象，例：
interface PersonCreater{
// 通过Person的无参构造实现
Person getPerson();
}
interface PersonCreater2{
// 通过Person的有参构造实现
Person getPerson(String name,int age);
}
那么可以写作：
public class Syntax4 {
public static void main(String[] args) {
PersonCreater creater=()->new Person();//省略大括号、return
// 引用的是Person的无参构造
// PersonCreater接口的方法指向的是Person的方法
PersonCreater creater1=Person::new; // 等价于上面的()->new Person()
// 实际调用的是Person的无参构造
Person a=creater1.getPerson();
// 引用的是Person的有参构造
PersonCreater2 creater2=Person::new;
Person b=creater2.getPerson("张三",18);
}
}
注意：是引用无参构造还是引用有参构造 在于接口定义的方法参数
综合练习
1.集合排序案例
// 默认导入包
public class Exercise1 {
public static void main(String[] args) {
// 需求：已知在一个ArrayList中有若干各Person对象，将这些Person对象按照年龄进行降序排列
ArrayList<Person> list=new ArrayList<>();
list.add(new Person("张三",10));
list.add(new Person("李四",12));
list.add(new Person("王五",13));
list.add(new Person("赵六",14));
list.add(new Person("李雷",11));
list.add(new Person("韩梅梅",8));
list.add(new Person("jack",10));
System.out.println("排序前："+list);
// 将排列的依据传入 具体的方法指向的是 内部元素的age相减 sort会依据结果的正负进行降序排列
// sort 使用提供的 Comparator对此列表进行排序以比较元素。
list.sort((o1, o2) -> o2.age-o1.age);
System.out.println("排序后："+list);
}
}
List.Sort()方法及Comparator接口详解
2.Treeset排序案例
// 默认导入包
public class Exercise2 {
public static void main(String[] args) {
/**Treeset 自带排序
* 但是现在不知道Person谁大谁小无法排序
* 解决方法：
* 使用Lambda表达式实现Comparator接口，并实例化一个TreeSet对象
* 注意：
* 在TreeSet中如果Comparator返回值是 0 会判断这是两个元素是相同的 会进行去重
* TreeSet set=new TreeSet<>((o1, o2) -> o2.age-o1.age);
* 这个获取的对象打印会少一个Person
* 因此我们使用if语句进行 >= 判断
*/
TreeSet<Person> set=new TreeSet<>((o1, o2) ->{
if(o1.age>=o2.age){
return -1;
}else {
return 1;
}
});
set.add(new Person("张三",10));
set.add(new Person("李四",12));
set.add(new Person("王五",13));
set.add(new Person("赵六",14));
set.add(new Person("李雷",11));
set.add(new Person("韩梅梅",8));
set.add(new Person("jack",10));
System.out.println(set);
}
}
3.集合的遍历
// 默认导入包
public class Exercise3 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
Collections.addAll(list,1,2,3,4,5,6,7,8,9);
/**
* list.forEach(Consumer action)
* forEach()实现自Iterable接口
* 在Iterable接口的api文档解释： 对集合中的每个元素执行给定的操作，直到所有元素都被处理或动作引发异常。
* 默认实现for (T t : this) action.accept(t);
* 将集合中的每一个元素都带入到接口Consumer的方法accept中 然后方法accept指向我们的引用
* 具体来说 使用list.forEach就是重写 accept方法 如下所示
* 输出集合中的所有元素
* list.forEach(System.out::println);
*/
//输出集合中所有的偶数
list.forEach(ele->{
if(ele%2==0){
System.out.println(ele);
}
});
}
}
4.删除集合中满足条件的元素
// 默认导入包
public class Exercise4 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Person> list=new ArrayList<>();
list.add(new Person("张三",10));
list.add(new Person("李四",12));
list.add(new Person("王五",13));
list.add(new Person("赵六",14));
list.add(new Person("李雷",11));
list.add(new Person("韩梅梅",8));
list.add(new Person("jack",10));
//删除集合中年龄大于12的元素
/**
* 之前迭代器的做法
* ListIterator it = list.listIterator();
* while (it.hasNext()){
* Person ele=it.next();
* if(ele.age>12){
* it.remove();
* }
* }
*/
/**
* lambda实现
* 逻辑
* 将集合中的每一个元素都代入到接口Predicate的test方法中，
* 如果返回值是true，则删除这个元素
*/
list.removeIf(ele->ele.age>10);
System.out.println(list);
}
}
5.开辟一条线程 做一个数字的输出
// 默认导入包
/**
* 需求：
* 开辟一条线程 做一个数字的输出
*/
public class Exercise5 {
public static void main(String[] args) {
/**
* 通过Runnable 来实例化线程
*/
Thread t=new Thread(()->{
for(int i=0;i<100;i++){
System.out.println(i);
}
});
t.start();
}
}
六、系统内置的函数式接口
// 默认导入包
public class FunctionalInterface {
public static void main(String[] args) {
// Predicate ： 参数是T 返回值boolean
// 在后续如果一个接口需要指定类型的参数，返回boolean时可以指向 Predicate
// IntPredicate int -> boolean
// LongPredicate long -> boolean
// DoublePredicate double -> boolean
// Consumer : 参数是T 无返回值(void)
// IntConsumer int ->void
// LongConsumer long ->void
// DoubleConsumer double ->void
// Function : 参数类型T 返回值R
// IntFunction int -> R
// LongFunction long -> R
// DoubleFunction double -> R
// IntToLongFunction int -> long
// IntToDoubleFunction int -> double
// LongToIntFunction long -> int
// LongToDoubleFunction long -> double
// DoubleToLongFunction double -> long
// DoubleToIntFunction double -> int
// Supplier : 参数 无 返回值T
// UnaryOperator :参数T 返回值 T
// BiFunction : 参数 T、U 返回值 R
// BinaryOperator ：参数 T、T 返回值 T
// BiPredicate : 参数T、U 返回值 boolean
// BiConsumer : 参数T、U 无返回值
/**
* 常用的 函数式接口
* Predicate、Consumer、Function、Supplier
*/
}
}
使用方法：
public class TestFunctionalInterface {
public static void consume(double num, Consumer<Double> consumer) {
// 有参数，无返回值，消费者
consumer.accept(num);
}
public static void supplier(Supplier<Integer> supplier) {
// 无参数，有返回值，供给者
Integer integer = supplier.get();
System.out.println(integer);
}
public static void function(int x, Function<Integer, String> function) {
// 有参数，有返回值，函数式，万能
return function.apply(x);
// System.out.println(apply);
}
public static void predicate(int s, Predicate<Integer> predicate) {
// 用于判断是否，有参数，返回值为布尔类型
return predicate.test(s);
}
public static void main(String[] args) {
TestFunctionalInterface.consume(12.0, System.out::println);
TestFunctionalInterface.supplier(() -> 100);
TestFunctionalInterface.function(10, (str) -> String.valueOf(str).concat("str"));
TestFunctionalInterface.predicate(100, (s) -> s > 100);
}
}
七、Lambda闭包
// 默认导入包
public class ClosureDemo {
public static void main(String[] args) {
/**
* lambda的闭包会提升包围变量的生命周期
* 所以局部变量 num在getNumber()方法内被 get()引用 不会在getNumber()方法执行后销毁
* 这种方法可以在外部获取到某一个方法的局部变量
*/
int n=getNumber().get();
System.out.println(n);
}
private static Supplier<Integer> getNumber(){// 此时返回类型为Supplier
int num=10;
/**
* Supplier supplier=()->num;
* return supplier;
*/
return ()->{
return num;
};
}
}
*************************************************************************
public class ClosureDemo2 {
public static void main(String[] args) {
int a=10;
Consumer<Integer> c=ele->{
System.out.println(a+1);
//System.out.println(ele);
//System.out.println(a++); 会报错
//在lambda中引用局部变量 这个变量必须是一个常量
};
//a++; 这样也会导致内部报错
//如果在内部已经引用局部变量 参数传递后 打印的还是 10
c.accept(1);
}
}
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