Lambda表达式

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“拿什么东西做什么事情”。相对而言,面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”,而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么,而不是以什么形式做

面向对象的思想: 做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情。

函数式编程思想: 只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程。

冗余的Runnable代码

当需要启动一个线程去完成任务时,通常会通过 java.lang.Runnable 接口来定义任务内容,并使用 java.lang.Thread 类来启动该线程。

public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable r=new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"多线程任务执行");
            }
        };
        new Thread(r).start();
    }

}

本着“一切皆对象”的思想,这种做法是无可厚非的:首先创建一个 Runnable 接口的匿名内部类对象来指定任务内容,再将其交给一个线程来启动。

代码分析:

Thread 类需要 Runnable 接口作为参数,其中的抽象 run 方法是用来指定线程任务内容的核心;
为了指定 run 的方法体,不得不需要 Runnable 接口的实现类;
为了省去定义一个 RunnableImpl 实现类的麻烦,不得不使用匿名内部类;
必须覆盖重写抽象 run 方法,所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍,且不能写错;
而实际上,似乎只有方法体才是关键所在。

编程思想

做什么,而不是怎么做
我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗?我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。我们真正希望做 的事情是:将 run 方法体内的代码传递给 Thread 类知晓。 传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。 那,有没有更加简单的办法?如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上,就会发现只要能够更好地达 到目的,过程与形式其实并不重要。
借助Java 8的全新语法,上述 Runnable 接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效:

public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(()-> System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"多线程任务执行")).start();
    }
}

这段代码和刚才的执行效果是完全一样的,可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出:我们启动了一个线程,而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。
不再有“不得不创建接口对象”的束缚,不再有“抽象方法覆盖重写”的负担,就是这么简单!

回顾匿名内部类

Lambda是怎样击败面向对象的?在上例中,核心代码其实只是如下所示的内容:

() ‐> System.out.println(“多线程任务执行!”)

为了理解Lambda的语义,我们需要从传统的代码起步。

使用实现类

要启动一个线程,需要创建一个 Thread 类的对象并调用 start 方法。而为了指定线程执行的内容,需要调用 Thread 类的构造方法:

public Thread(Runnable target)

为了获取 Runnable 接口的实现对象,可以为该接口定义一个实现类 RunnableImpl :

public class RunnableImpl implements Runnable {
	 @Override public void run() {
	 	 System.out.println("多线程任务执行!"); 
	 } 
}

然后创建该实现类的对象作为 Thread 类的构造参数:

public class Demo3 { 
	public static void main(String[] args) { 
		Runnable task = new RunnableImpl(); 
		new Thread(task).start(); 
	} 
}

使用匿名内部类

这个 RunnableImpl 类只是为了实现 Runnable 接口而存在的,而且仅被使用了唯一一次,所以使用匿名内部类的语法即可省去该类的单独定义,即匿名内部类:

public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() { 
            @Override public void run() {
                System.out.println("多线程任务执行!");
            }
        }).start();
    }
}

匿名内部类的好处与弊端 :

一方面,匿名内部类可以帮我们省去实现类的定义;另一方面,匿名内部类的语法——确实太复杂了!

语义分析

仔细分析该代码中的语义, Runnable 接口只有一个 run 方法的定义:

public abstract void run();

即制定了一种做事情的方案(其实就是一个函数):

无参数:不需要任何条件即可执行该方案。
无返回值:该方案不产生任何结果。
代码块(方法体):该方案的具体执行步骤。

同样的语义体现在 Lambda 语法中,要更加简单:

( ) ‐> System.out.println(“多线程任务执行!”)

前面的一对小括号即 run 方法的参数(无),代表不需要任何条件;
中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码;
后面的输出语句即业务逻辑代码。

Lambda标准格式

Lambda省去面向对象的条条框框,格式由3个部分组成:

一些参数
一个箭头
一段代码

Lambda表达式的标准格式为:

(参数类型 参数名称) ‐> { 代码语句 }

格式说明:

小括号内的语法与传统方法参数列表一致:无参数则留空;多个参数则用逗号分隔。
-> 是新引入的语法格式,代表指向动作。
大括号内的语法与传统方法体要求基本一致

Lambda标准格式样例

无参无返回

例:厨师做饭

public class Demo5 {
    public static void main(String[] args) {
        invoke(()-> System.out.println("去做饭啦"));
    }
    public static void invoke(cook food)
    {
        food.makefood();
    }
}

interface cook {
    void makefood();
}

有参数有返回值

案例:将人物按照年龄排序

import java.util.Arrays;                               
import java.util.Comparator;                           
                                                       
public class Demo6 {                                 
    public static void main(String[] args) {           
        person p[]={                                   
            new person("张三",25),                       
            new person("李四",29),                       
            new person("王五",32),                       
            new person("赵六",8),                        
        };                                             
//        Arrays.sort(p, new Comparator<person>() {    
//            @Override                                
//            public int compare(person o1, person o2) 
//                return o1.getAge()-o2.getAge();      
//            }                                        
//        });                                          
                                                       
        Arrays.sort(p,(person o1, person o2)->o1.getAge
        for (person i:p)                               
            System.out.println(i);                     
    }                                                  
}                                                      
class person                                           
{                                                      
    String name;                                       
    int age;                                           
                                                       
    public person(String name, int age) {              
        this.name = name;                              
        this.age = age;                                
    }                                                  
                                                       
    @Override                                          
    public String toString() {                         
        return "person{" +                             
                "name='" + name + '\'' +               
                ", age=" + age +                       
                '}';                                   
    }                                                  
                                                       
    public String getName() {                          
        return name;                                   
    }                                                  
                                                       
    public void setName(String name) {                 
        this.name = name;                              
    }                                                  
                                                       
    public int getAge() {                              
        return age;                                    
    }                                                  
                                                       
    public void setAge(int age) {                      
        this.age = age;                                
    }                                                  
}                                                      
                                                       
                                                       

自定义接口

案例:计算两数之和

public class Demo7 {
    public static void main(String[] args) {
        invokeCalc(1, 2, new Calculator() {
            @Override
            public int cal(int a, int b) {
                return a + b;
            }
        });
       invokeCalc(120, 130, (int a, int b) ‐> { 
       return a + b; });
    }

    public static void invokeCalc(int a, int b, Calculator c) {
        int sum = c.cal(a, b);
        System.out.println(sum);
    }
}
interface Calculator{
    int cal(int a,int b);
}

Lambda省略格式

可推导即可省略

Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”,所以凡是可以根据上下文推导得知的信息,都可以省略。例如上例还可 以使用Lambda的省略写法:

public static void main(String[] args) {
 	invokeCalc(120, 130, (a, b) ‐> a + b);
 }

省略规则

在Lambda标准格式的基础上,使用省略写法的规则为:

  1. 小括号内参数的类型可以省略;
  2. 如果小括号内有且仅有一个参,则小括号可以省略;
  3. 如果大括号内有且仅有一个语句,则无论是否有返回值,都可以省略大括号、return关键字及语句分号。

Lambda的使用前提

  1. 使用Lambda必须具有接口,且要求接口中有且仅有一个抽象方法。 无论是JDK内置的 Runnable 、 Comparator 接口还是自定义的接口,只有当接口中的抽象方法存在且唯一时,才可以使用Lambda。
  2. 使用Lambda必须具有上下文推断。 也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型,才能使用Lambda作为该接口的实例。
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