【Java】你会使用 Lambda 表达式吗?

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系列专栏:Java入门
首发时间:2022年7月21日
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阅读指南

  • 函数式编程思想概述
  • 体验Lambda表达式
  • Lambda表达式的标准格式
    • 1. 匿名内部类中重写 run() 方法的代码分析
    • 2. Lambda 表达式的代码分析
    • 3. Lambda 表达式的格式
  • Lambda表达式的练习
    • 1. Lambda 表达式的使用前提
    • 2. 练习1 (抽象方法无参无返回值)
    • 3. 练习2 (抽象方法带参无返回值)
    • 4. 练习3 (抽象方法带参带返回值)
  • Lambda表达式的省略模式
  • Lambda表达式的注意事项
  • Lambda表达式和匿名内部类的区别

函数式编程思想概述

在数学中,函数就是有输入量、输出量的一套计算方案,也就是 ”拿数据做操作“

面向对象思想强调 ”必须通过对象的形式来做事情“

函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法:”强调做什么,而不是以什么形式去做“

体验Lambda表达式

【Java】你会使用 Lambda 表达式吗?_第1张图片

需求:启动一个线程,在控制台输出一句话:多线程程序启动了

方式1:

  • 定义一个类 MyRunnable 实现 Runnable 接口,重写 run() 方法
  • 创建 MyRunnable 类的对象
  • 创建 Thread 类对象,把 MyRunnable 的对象作为构造函数传递
  • 启动线程
//MyRunnable类
public class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("多线程程序启动了");
    }
}
public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //实现类的方式实现需求
//        MyRunnable my = new MyRunnable();
//        Thread t = new Thread(my);
//        t.start();

        //匿名内部类的方式改进
//        new Thread(new Runnable() {
//            @Override
//            public void run() {
//                System.out.println("多线程程序启动了");
//            }
//        }).start();

        //Lambda表达式的方式改进
        new Thread(() -> {
            System.out.println("多线程程序启动了");
        }).start();
    }
}

方式2:

  • 匿名内部类的方式改进

方式3:

  • Lambda 表达式的方式改进

Lambda表达式的标准格式

1. 匿名内部类中重写 run() 方法的代码分析

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("多线程程序启动了");
            }
        }).start();
  • 方法形式参数为空,说明调用方法时不需要传递参数
  • 方法返回值类型为 void,说明方法执行没有结果返回
  • 方法体中的内容,是我们具体要做的事情

2. Lambda 表达式的代码分析

new Thread(() -> {
            System.out.println("多线程程序启动了");
        }).start();
  • ():里面没有内容,可以看成是方法形式参数为空
  • ->:用箭头指向后面要做的事情
  • { }:包含一段代码,我们称之为代码块,可以看成是方法体中的内容

3. Lambda 表达式的格式

  • 格式:(形式参数) -> { 代码块 }
  • 形式参数:如果有多个参数,参数之间用逗号隔开;如果没有参数,留空即可
  • ->:由英文中画线和大于符号组成,固定写法,代表指向动作
  • 代码块:是我们具体要做的事情,也就是以前我们写的方法体内容

Lambda表达式的练习

1. Lambda 表达式的使用前提

  • 有一个接口
  • 接口中有且仅有一个抽象方法

2. 练习1 (抽象方法无参无返回值)

  • 定义一个接口 (Eatable),里面定义一个抽象方法:void eat();
  • 定义一个测试类 (EatableDemo),在测试类中提供两个方法
    一个方法是:useEatable(Eatable e)
    一个方法是主方法,在主方法中调用 useEatable 方法
public interface Eatable {
    void eat();
}
//接口的实现类
public class EatableImpl implements Eatable {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("芝士,就是力量!");
    }
}
//测试类
public class EatableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用 useEatable 方法
        Eatable e = new EatableImpl();
        useEatable(e);

        //匿名内部类
        useEatable(new Eatable() {
            @Override
            public void eat() {
                System.out.println("芝士,就是力量!");
            }
        });

        //Lambda表达式
        useEatable(() -> {
            System.out.println("芝士,就是力量!");
        });
    }

    private static void useEatable(Eatable e) {
        e.eat();
    }
}

在这里插入图片描述

3. 练习2 (抽象方法带参无返回值)

  • 定义一个接口 (Flyable),里面定义一个抽象方法:void fly(String s);
  • 定义一个测试类 (FlyableDemo),在测试类中提供两个方法
    一个方法是:useFlyable(Flyable f)
    一个方法是主方法,在主方法中调用 useFlyable 方法
public interface Flyable {
    void fly(String s);
}
public class FlyableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类
        useFlyable(new Flyable() {
            @Override
            public void fly(String s) {
                System.out.println(s);
                System.out.println("匿名内部类");
            }
        });

        //Lambda表达式
        useFlyable(((String s) -> {
            System.out.println(s);
            System.out.println("Lambda表达式");
        }));
    }

    private static void useFlyable(Flyable f) {
        f.fly("风和日丽,晴空万里");
    }
}

【Java】你会使用 Lambda 表达式吗?_第2张图片

4. 练习3 (抽象方法带参带返回值)

  • 定义一个接口 (Addable),里面定义一个抽象方法:int add(int x, int y);
  • 定义一个测试类 (AddableDemo),在测试类中提供两个方法
    一个方法是:useAddable(Addable a)
    一个方法是主方法,在主方法中调用 useAddable 方法
public interface Addable {
    int add(int x, int y);
}
public class AddableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        useAddable((int x, int y) -> {
            return x + y;
        });
    }

    private static void useAddable(Addable a) {
        int sum = a.add(10, 20);
        System.out.println(sum);
    }
}

在这里插入图片描述

Lambda表达式的省略模式

省略规则:

  • 参数类型可以省略,但是有多个参数的情况下,不能只省略一个
  • 如果参数有且仅有一个,那么小括号可以省略
  • 如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号,甚至是省略 return
public class AddableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        useAddable((int x, int y) -> {
            return x + y;
        });

        //参数的类型可以省略
        //但是有多个参数的情况下,不能只省略一个
        useAddable((x, y) -> {
            return x + y;
        });

        useFlyable((String s) -> {
            System.out.println(s);
        });

        //如果参数有且仅有一个,那么小括号也可以省略
        useFlyable(s -> {
            System.out.println(s);
        });

        //如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号
        useFlyable(s -> System.out.println(s));

        //如果代码块的语句只有一条,可以省略大括号和分号,如果有return,return也要省略掉
        useAddable(((x, y) -> x + y));
    }

    private static void useFlyable(Flyable f) {
        f.fly("风和日丽,晴空万里");
    }

    private static void useAddable(Addable a) {
        int sum = a.add(10, 20);
        System.out.println(sum);
    }
}

【Java】你会使用 Lambda 表达式吗?_第3张图片

Lambda表达式的注意事项

注意事项:

  • 使用 Lambda 表达式必须有接口,,并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
  • 必须有上下文环境,才能推导出 Lambda 对应的接口
    根据局部变量的赋值得知 Lambda 对应的接口:Runnable = () -> System.out.println("Lambda表达式");
    根据调用方法的参数得知 Lambda 对应的接口:new Thread() -> System.out.prinln("Lambda表达式").start();
public interface Inter {
    void show();
}
public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //使用Lambda表达式必须要有接口,并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
        useInter(() -> System.out.println("好好学习,天天向上"));

        //必须有上下文环境,才能推导出Lambda对应的接口
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("匿名内部类");
            }
        }).start();

        new Thread(() -> System.out.println("Lambda表达式")).start();
    }

    private static void useInter(Inter i) {
        i.show();
    }
}

【Java】你会使用 Lambda 表达式吗?_第4张图片

Lambda表达式和匿名内部类的区别

所需类型不同

  • 匿名内部类:可以是接口,也可以是抽象类,还可以是具体类
  • Lambda 表达式:只能是接口

使用限制不同

  • 如果接口中有且仅有一个抽象方法,可以使用 Lambda 表达式,也可以使用匿名内部类
  • 如果接口中多于一个抽象方法,只能使用匿名内部类,而不能使用 Lambda 表达式

实现原理不同

  • 匿名内部类:编译之后,产生一个单独的 .class 字节码文件
  • Lambda 表达式:编译之后,没有一个单独的 .class 字节码文件,对应的字节码会在运行的时候动态生成
public interface Inter {
    void show();
}
public abstract class Animal {
    public abstract void method();
}
public class Student {
    public void study() {
        System.out.println("爱生活,爱Java");
    }
}
public class LambdaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类
        useInter(new Inter() {
            @Override
            public void show() {
                System.out.println("接口");
            }
        });

        useAnimal(new Animal() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("抽象类");
            }
        });

        useStudent(new Student() {
            @Override
            public void study() {
                System.out.println("具体类");
            }
        });

        //Lambda表达式
        useInter(() -> System.out.println("接口"));
//        useAnimal(() -> System.out.println("抽象类"));
//        useStudent(() -> System.out.println("具体类"));
    }

    private static void useInter(Inter i) {
        i.show();
    }

    private static void useStudent(Student s) {
        s.study();
    }

    private static void useAnimal(Animal a) {
        a.method();
    }
}

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