Java Lambda表达式
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2023-03-14
Lambda 表达式(Lambda expression)是一个匿名函数,基于数学中的λ演算得名,也可称为
闭包(Closure)。现在很多语言都支持 Lambda 表达式,如
C++、
C#、
Java、
Python 和
JavaScript 等。
Lambda 表达式是推动 Java 8 发布的重要新特性,它允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中),下面通过例 1 来理解 Lambda 表达式的概念。
上述代码中列出了两种输出方式,下面简单介绍一下 Java 中常见的输出函数:
输出结果如下:
Lambda 表达式标准语法形式如下:
缺点:
Lambda 表达式是推动 Java 8 发布的重要新特性,它允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中),下面通过例 1 来理解 Lambda 表达式的概念。
例 1
先定义一个计算数值的接口,代码如下。// 可计算接口 public interface Calculable { // 计算两个int数值 int calculateInt(int a, int b); }Calculable 接口只有一个方法 calculateInt,参数是两个 int 类型,返回值也是 int 类型。实现方法代码如下:
public class Test{ /** * 通过操作符,进行计算 * * @param opr 操作符 * @return 实现Calculable接口对象 */ public static Calculable calculate(char opr) { Calculable result; if (opr == '+') { // 匿名内部类实现Calculable接口 result = new Calculable() { // 实现加法运算 @Override public int calculateInt(int a, int b) { return a + b; } }; } else { // 匿名内部类实现Calculable接口 result = new Calculable() { // 实现减法运算 @Override public int calculateInt(int a, int b) { return a - b; } }; } return result; } }方法 calculate 中 opr 参数是运算符,返回值是实现 Calculable 接口对象。代码第 13 行和第 23 行都采用匿名内部类实现 Calculable 接口。代码第 16 行实现加法运算。代码第 26 行实现减法运算。
public static void main(String[] args) { int n1 = 10; int n2 = 5; // 实现加法计算Calculable对象 Calculable f1 = calculate('+'); // 实现减法计算Calculable对象 Calculable f2 = calculate('-'); // 调用calculateInt方法进行加法计算 System.out.println(n1 + "+" + n2 + "=" + f1.calculateInt(n1, n2)); // System.out.printf("%d + %d = %d \n", n1, n2, f1.calculateInt(n1, n2)); // 调用calculateInt方法进行减法计算 System.out.println(n1 + "-" + n2 + "=" + f1.calculateInt(n1, n2)); // System.out.printf("%d - %d = %d \n", n1, n2, f2.calculateInt(n1, n2)); }代码第 5 行中 f1 是实现加法计算 Calculable 对象,代码第 7 行中 f2 是实现减法计算 Calculable 对象。代码第 9 行和第 12 行才进行方法调用。
上述代码中列出了两种输出方式,下面简单介绍一下 Java 中常见的输出函数:
- printf 主要继承了C语言中 printf 的一些特性,可以进行格式化输出。
- print 就是一般的标准输出,但是不换行。
- println 和 print 基本没什么差别,就是最后会换行。
输出结果如下:
10+5=15
10-5=15
/** * 通过操作符,进行计算 * @param opr 操作符 * @return 实现Calculable接口对象 */ public static Calculable calculate(char opr) { Calculable result; if (opr == '+') { // Lambda表达式实现Calculable接口 result = (int a, int b) -> { return a + b; }; } else { // Lambda表达式实现Calculable接口 result = (int a, int b) -> { return a - b; }; } return result; }代码第 10 行和第 15 行用 Lambda 表达式替代匿名内部类,可见代码变得简洁。通过以上示例我们发现,Lambda 表达式是一个匿名函数(方法)代码块,可以作为表达式、方法参数和方法返回值。
Lambda 表达式标准语法形式如下:
(参数列表) -> {
// Lambda表达式体
}
->
被称为箭头操作符或 Lambda 操作符,箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分:
- 左侧:Lambda 表达式的参数列表。
- 右侧:Lambda 表达式中所需执行的功能,用
{ }
包起来,即 Lambda 体。
Java Lambda 表达式的优缺点
优点:- 代码简洁,开发迅速
- 方便函数式编程
- 非常容易进行并行计算
- Java 引入 Lambda,改善了集合操作(引入 Stream API)
缺点:
- 代码可读性变差
- 在非并行计算中,很多计算未必有传统的 for 性能要高
- 不容易进行调试
函数式接口
Lambda 表达式实现的接口不是普通的接口,而是 函数式接口。如果一个接口中,有且只有一个抽象的方法(Object 类中的方法不包括在内),那这个接口就可以被看做是函数式接口。这种接口只能有一个方法。如果接口中声明多个抽象方法,那么 Lambda 表达式会发生编译错误:The target type of this expression must be a functional interface
这说明该接口不是函数式接口,为了防止在函数式接口中声明多个抽象方法,Java 8 提供了一个声明函数式接口注解 @FunctionalInterface,示例代码如下。// 可计算接口 @FunctionalInterface public interface Calculable { // 计算两个int数值 int calculateInt(int a, int b); }在接口之前使用 @FunctionalInterface 注解修饰,那么试图增加一个抽象方法时会发生编译错误。但可以添加默认方法和静态方法。
@FunctionalInterface 注解与 @Override 注解的作用类似。Java 8 中专门为函数式接口引入了一个新的注解 @FunctionalInterface。该注解可用于一个接口的定义上,一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。需要注意的是,即使不使用该注解,只要满足函数式接口的定义,这仍然是一个函数式接口,使用起来都一样。