【Java SE】Lambda表达式

目录

♫什么是Lambda表达式

♫Lambda表达式的语法

♫函数式接口

 ♫Lambda表达式的使用

 ♫变量捕获

♫ Lambda表达式在集合中的使用

♪Collection的foreach()：

♪List的sort()：

♪Map的foreach()

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♫什么是Lambda表达式

Lambda 表达式是 Java SE 8中一个重要的新特性，它是一种匿名函数，常作为函数式编程的一部分，用于向函数传递行为作为参数，或者用于将行为作为返回值返回。 Lambda表达式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表达式的语法

基本语法 : (parameters) ->{ 方法体 }

①. 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。（参数类型可以明确的声明 ，也可不声明而由 JVM 隐含的推断；当只有一个推断类型时可以省略掉圆括号）

②. -> ：可理解为 “ 被用于 ” 的意思

③. 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反回）

//1. 不需要参数,返回值为2
()->2;
//2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值
x->2*x;
//3. 接受2个参数(数字),并返回他们的和
(x,y)->x+y;
//4. 接收2个int型整数,返回他们的乘积
(int x,int y)->x*y;
//5. 接受一个string对象,并在控制台打印,不返回任何值
(String s)->System.out.print(s);

注：

①.->前只有一个参数，()可以省略；

②.->后只有一条语句，{}可以省略；

③.->后只有return语句，return可以去掉；

④.()里 的参数类型可以省略，如果要省略，每个参数的类型都要省略。

♫函数式接口

要了解 Lambda 表达式 , 还需要先了解什么是函数式接口。函数式接口是一种特殊的接口，它的接口里有且只有一个抽象方法：

@FunctionalInterface
interface A {
    //抽象方法有且只有一个
    public void fun();
    //可以有被default修饰的具体方法
    default void fun2() {
        System.out.println("JDK1.8新特性，default默认方法可以有具体的实现");
    }
}

注：

①.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。

②.可以在接口上方加上@FunctionalInterface注释，让编译器帮助我们检查该接口是不是一个函数式接口。

③.JDK1.8之后，函数式接口里允许存在default方法修饰的具体方法。

 ♫Lambda表达式的使用

我们先定义几个函数式接口：

//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);
}

下面我们通过Lambda表达式对上面几个函数式接口进行实例化操作：

public class Test {
    public static void main(String[]args) {
        //无参数无返回值
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = () -> {
            System.out.println("无参数无返回值");
        };
        noParameterNoReturn.test();

        //一个参数无返回值
        OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a) -> {
            System.out.println("一个参数无返回值：" + a);
        };
        oneParameterNoReturn.test(10);

        //多个参数无返回值
        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a, int b) -> {
            System.out.println("多个参数无返回值：" + a + "" + b);
        };
        moreParameterNoReturn.test(20, 30);

        //有返回值无参数
        NoParameterReturn noParameterReturn = () -> {
            System.out.println("有返回值无参数");
            return 40;
        };
        int ret = noParameterReturn.test();
        System.out.println(ret);

        //有返回值有一个参数
        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);
        
        //有返回值多个参数
        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);
    }
}

注：Lambda表达式只能应用于函数式接口。

 ♫变量捕获

变量捕获是指将外部类中的变量复制到内部类中，这样内部类就可以在外部类的作用域之外访问这些变量。

匿名内部类和lambda表达式都存在变量捕获：

@FunctionalInterface
interface B {
    void fun();
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        //匿名内部类：
        B b1 = new B() {
            @Override
            public void fun() {
                System.out.println("匿名内部类a=" + a);
            }
        };
        b1.fun();
        //Lambda表达式：
        B b2 = () -> {
            System.out.println("Lambda表达式a=" + a);
        };
        b2.fun();
    }
}

运行结果如下：

需要注意的是：被捕获的变量要么是被final修饰，要么是隐式 final 的（在使用之前没有被修改）：

@FunctionalInterface
interface B {
    void fun();
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        //a = 11;//①
        //匿名内部类：
        B b1 = new B() {
            @Override
            public void fun() {
                //a = 11;//②
                System.out.println("匿名内部类a=" + a);
            }
        };
        b1.fun();
        //a = 11;//③
    }
}

在①、②、③任意一处去掉注释都会报错：

♫ Lambda表达式在集合中的使用

为了能够让 Lambda 和 Java 的集合类集更好的一起使用，Java集合中新增了部分接口，以便与 Lambda 表达式对接：

接口	新增方法
Collection	removeIf()、spliterator()、stream()、parallelStream()、forEach()
List	replaceAll()、sort()
Map	getOrDefault()、forEach()、replaceAll()、putIfAbsent()、remove()、replace()、computeIfAbsent()、computeIfPresent()、compute()、merge()

♪Collection的foreach()：

foreach()的部分源码：

foreach()的应用：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(3);
        list.add(2);
        list.forEach(s-> System.out.print(s+" "));
    }
}

运行结果：

♪List的sort()：

sort()的部分源码：

sort()的应用：

class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(3);
        list.add(2);
        list.sort((str1,str2)->str1-str2);
        System.out.println(list);
    }

}

运行结果：

♪Map的foreach()

foreach()的部分源码：

foreach()的应用：

class Test3 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap map = new HashMap<>();
        map.put("a", 1);
        map.put("b", 2);
        map.put("c",3);
        map.forEach((k,v)->System.out.println(k+"="+v));
    }
}

运行结果：