【数据结构】--lambda表达式

一、lambda表达式
1.1 背景

• lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)。Lambda 表达式（Lambda expression），基于数学中的λ演算得名，也可称为闭包（Closure） 。
  1.2 语法
  Lambda表达式由三部分组成：
• paramaters：类似方法中的形参列表，这里的参数是函数式接口里的参数。这里的参数类型可以明确的声明也可不声明而由JVM隐含的推断。另外当只有一个推断类型时可以省略掉圆括号。
• ->：可理解为“被用于”的意思
• 方法体：可以是表达式也可以代码块，是函数式接口里方法的实现。代码块可返回一个值或者什么都不返回，这里的代码块块等同于方法的方法体。如果是表达式，也可以返回一个值或者什么都不返回。

1.3 函数式接口

• 一个接口有且只有一个抽象方法

注意：

• 如果一个接口只有一个抽象方法，那么该接口就是一个函数式接口

• 如果我们在某个接口上声明了 @FunctionalInterface 注解，那么编译器就会按照函数式接口的定义来要求该接口，这样如果有两个抽象方法，程序编译就会报错的。所以，从某种意义上来说，只要你保证你的接口中只
  有一个抽象方法，你可以不加这个注解。加上就会自动进行检测的。
  二、lambda表达式的基本使用

• 先准备好几个接口：

//无返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
}
//无返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
void test(int a);
}
//无返回值多个参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
void test(int a,int b);
}
//有返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
int test();
}
//有返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
int test(int a);
}
//有返回值多参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
int test(int a,int b);
}

没有使用lambda表达式的时候的调用方式：

NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
@Override
public void test() {
System.out.println("hello");
}
};
noParameterNoReturn.test();

• 使用lambda表达式的代码示例：

public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
System.out.println("无参数无返回值");
};
noParameterNoReturn.test();
OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a)->{
System.out.println("一个参数无返回值："+ a);
};
oneParameterNoReturn.test(10);
MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("多个参数无返回值："+a+" "+b);
};
moreParameterNoReturn.test(20,30);
NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
System.out.println("有返回值无参数！");
return 40;
};
//接收函数的返回值
int ret = noParameterReturn.test();
System.out.println(ret);
OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{
System.out.println("有返回值有一个参数！");
return a;
};
ret = oneParameterReturn.test(50);
System.out.println(ret);
MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
System.out.println("有返回值多个参数！");
return a+b;
};
ret = moreParameterReturn.test(60,70);
System.out.println(ret);
}
}

三、变量捕获

• 为了更好的理解Lambda 表达式的作用域：
  3.1 匿名内部类的变量捕获

class Test {
public void func(){
System.out.println("func()");
}
}
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
int a = 100;
new Test(){
@Override
public void func() {
System.out.println("我是内部类，且重写了func这个方法！");
System.out.println("我是捕获到变量 a == "+a
+" 我是一个常量，或者是一个没有改变过值的变量！");
}
};
}
}

在上述代码当中的变量a就是，捕获的变量。这个变量要么是被final修饰，如果不是被final修饰的 要保证在使用之前，没有修改。
3.2 lambda的变量捕获

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
void test();
}
public static void main(String[] args) {
int a = 10;
NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
// a = 99; error
System.out.println("捕获变量："+a);
};
noParameterNoReturn.test();
}

四、lambda在集合当中的使用

• 为了能够让Lambda和Java的集合类集更好的一起使用，集合当中，也新增了部分接口，以便与Lambda表达式对接。
  
  4.1 Collection接口的for each()方法演示

public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("bit");
list.add("hello");
list.add("lambda");
list.forEach(new Consumer<String>(){
@Override
public void accept(String str){
//简单遍历集合中的元素。
System.out.print(str+" ");
}
});
}
//lambad表达式
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("bit");
list.add("hello");
list.add("lambda");
//表示调用一个，不带有参数的方法，其执行花括号内的语句，为原来的函数体内容。
list.forEach(s -> {
System.out.println(s);
});
}

• 4.2 List接口的sort()方法演示

public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("bit");
list.add("hello");
list.add("lambda");
list.sort(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String str1, String str2){
//注意这里比较长度
return str1.length()-str2.length();
}
});
System.out.println(list);
}
//lambda表达式
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
list.add("bit");
list.add("hello");
list.add("lambda");
//调用带有2个参数的方法，且返回长度的差值
list.sort((str1,str2)-> str1.length()-str2.length());
System.out.println(list);
}

五、总结

• Lambda表达式的优点很明显，在代码层次上来说，使代码变得非常的简洁。缺点也很明显，代码不易读。

优点：

1. 代码简洁，开发迅速
2. 方便函数式编程
3. 非常容易进行并行计算
4. Java 引入 Lambda，改善了集合操作

缺点：
6. 代码可读性变差
7. 在非并行计算中，很多计算未必有传统的 for 性能要高
8. 不容易进行调试