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Java中Lambda表达式使用及详解

2023-05-16

Java中Lambda表达式使用及详解

前言

一、Lambda表达式的简介

Lambda表达式（闭包）：java8的新特性，lambda运行将函数作为一个方法的参数，也就是函数作为参数传递到方法中。使用lambda表达式可以让代码更加简洁。

Lambda表达式的使用场景：用以简化接口实现。

关于接口实现，可以有很多种方式来实现。例如：设计接口的实现类、使用匿名内部类。 但是lambda表达式，比这两种方式都简单。

package test;

/**
 * @author: Mercury
 * Date: 2022/3/20
 * Time: 17:48
 * Description:Lambda表达式
 * Version:1.0
 */
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        //使用lambda表达式实现接口
        Test test = () -> {
            System.out.println("test");
        };
        test.test();
    }
}

interface Test{
    public void test();
}

二、Lambda表达式对接口的要求

虽然说，lambda表达式可以在⼀定程度上简化接口的实现。但是，并不是所有的接口都可以使用lambda表达式来简洁实现的。

lambda表达式毕竟只是⼀个匿名方法。当实现的接口中的方法过多或者多少的时候，lambda表达式都是不适用的。

lambda表达式，只能实现函数式接口。

1.函数式接口

如果说，⼀个接口中，要求实现类必须实现的抽象方法，有且只有⼀个！这样的接口，就是函数式接口。

代码如下（示例）：

//有且只有一个实现类必须要实现的抽象方法，所以是函数式接口
interface Test{
    public void test();
}

2.@FunctionalInterface

是⼀个注解，用在接口之前，判断这个接口是否是⼀个函数式接口。 如果是函数式接口，没有任何问题。如果不是函数式接口，则会报错。功能类似于 @Override。
代码如下（示例）：

@FunctionalInterface
interface Test{
    public void test();
}

3.Lambda表达式的语法

1.Lambda表达式的基础语法

lambda表达式，其实本质来讲，就是⼀个匿名函数。因此在写lambda表达式的时候，不需要关心方法名是什么。

实际上，我们在写lambda表达式的时候，也不需要关心返回值类型。

我们在写lambda表达式的时候，只需要关注两部分内容即可：参数列表和方法体

lambda表达式的基础语法：
(参数1,参数2,…) -> {
方法体
};

参数部分：方法的参数列表，要求和实现的接口中的方法参数部分⼀致，包括参数的数量和类型。

方法体部分 ： 方法的实现部分，如果接口中定义的方法有返回值，则在实现的时候，注意返回值的返回。

-> : 分隔参数部分和方法体部分。

代码示例：

package test;

/**
 * @author: Mercury
 * Date: 2022/3/20
 * Time: 17:48
 * Description:Lambda表达式
 * Version:1.0
 */
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        //使用lambda表达式实现接口

        //无参
//        Test test = () -> {
//            System.out.println("test");
//        };

        //有参
//        Test test = (name,age) -> {
//            System.out.println(name+age+"岁了！");
//        };
//        test.test("小新",18);

        //有参+返回值
        Test test = (name,age)  -> {
            System.out.println(name+age+"岁了！");
            return age + 1;
        };
        int age = test.test("小新",18);
        System.out.println(age);

    }
}

//无参
//interface Test{
//    public void test();
//}

//有参 无返回值
//interface Test{
//    public void test(String name,int age);
//}

//有参 有返回值
interface Test{
    public int test(String name,int age);
}

4.Lambda表达式的语法进阶

参数部分的精简

参数的类型

由于在接口的方法中，已经定义了每⼀个参数的类型是什么。而且在使用lambda表达式实现接口的时候，必须要保证参数的数量和类 型需要和接口中的方法保持⼀致。因此，此时lambda表达式中的参数的类型可以省略不写。

注意点：

如果需要省略参数的类型，要保证：要省略， 每⼀个参数的类型都必须省略不写。绝对不能出现，有的参数类型省略了，有的参数类型没有省略。

        //有参+返回值
        Test test = (name,age)  -> {
            System.out.println(name+age+"岁了！");
            return age + 1;
        };
        int age = test.test("小新",18);
        System.out.println(age);

参数的小括号

如果方法的参数列表中的参数数量 有且只有⼀个，此时，参数列表的小括号是可以省略不写的。

注意事项：

  • 只有当参数的数量是⼀个的时候， 多了、少了都不能省略。
  • 省略掉小括号的同时， 必须要省略参数的类型
        //一个参数
        Test test = name -> {
            System.out.println(name+"test");
        };
        test.test("小新");

方法体部分的精简

方法体⼤括号的精简

当⼀个方法体中的逻辑，有且只有⼀句的情况下，⼤括号可以省略

Test test = name -> System.out.println(name+"test");
        test.test("小新");

return的精简

如果⼀个方法中唯⼀的⼀条语句是⼀个返回语句， 此时在省略掉大括号的同时， 也必须省略掉return。

Test test = (a,b) -> a+b;

三、函数引用

lambda表达式是为了简化接口的实现的。在lambda表达式中，不应该出现比较复杂的逻辑。如果在lambda表达式中出现了过于复杂的逻辑，会对程序的可读性造成非常大的影响。如果在lambda表达式中需要处理的逻辑比较复杂，⼀般情况会单独的写⼀个方法。在lambda表达式中直接引用这个方法即可。

函数引用：引用⼀个已经存在的方法，使其替代lambda表达式完成接口的实现

1.静态方法的引用

语法：类::静态方法

注意事项：

  • 在引用的方法后面，不要添加小括号。
  • 引用的这个方法，参数（数量、类型）和返回值，必须要跟接口中定义的⼀致
package test;

/**
 * @author: Mercury
 * Date: 2022/3/20
 * Time: 18:17
 * Description:lambda表达式静态方法引用
 * Version:1.0
 */
public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        //实现多个参数，一个返回值的接口
        //对一个静态方法的引用，语法：类::静态方法
        Test1 test1 = Calculator::calculate;
        System.out.println(test1.test(4,5));
    }
}

class Calculator{
    public static int calculate(int a,int b ){
        // 稍微复杂的逻辑：计算a和b的差值的绝对值
        if (a > b) {
            return a - b;
        }
        return b - a;
    }
}

interface Test1{
    int test(int a,int b);
}

2.非静态方法的引用

语法：对象::非静态方法

注意事项:

  • 在引用的方法后⾯，不要添加小括号。
  • 引用的这个方法， 参数（数量、类型） 和 返回值， 必须要跟接口中定义的⼀致。
package test;

/**
 * @author: Mercury
 * Date: 2022/3/21
 * Time: 8:14
 * Description:lambda表达式对非静态方法的引用
 * Version:1.0
 */
public class Test06 {
    public static void main(String[] args) {
        //对非静态方法的引用，需要使用对象来完成
        Test2 test2 = new Calculator()::calculate;
        System.out.println(test2.calculate(2, 3));
    }
    private static class Calculator{
        public int calculate(int a, int b) {
            return a > b ? a - b : b - a;
         }
    }
}
interface Test2{
    int calculate(int a,int b);
}

3.构造方法的引用

使用场景

如果某⼀个函数式接口中定义的方法，仅仅是为了得到⼀个类的对象。此时我们就可以使用构造方法的引用，简化这个方法的实现。

语法：类名::new

注意事项：可以通过接口中的方法的参数， 区分引用不同的构造方法。

package com.cq.test;

/**
 * @author: Mercury
 * Date: 2022/4/27
 * Time: 10:31
 * Description:lambda构造方法的引用
 * Version:1.0
 */
public class Test {
    private static class Dog{
        String name;
        int age;
        //无参构造
        public Dog(){
            System.out.println("一个Dog对象通过无参构造被实例化了");
        }
        //有参构造
        public Dog(String name,int age){
            System.out.println("一个Dog对象通过有参构造被实例化了");
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    }
    //定义一个函数式接口,用以获取无参的对象
    @FunctionalInterface
    private interface GetDog{
        //若此方法仅仅是为了获得一个Dog对象，而且通过无参构造去获取一个Dog对象作为返回值
        Dog test();
    }

    //定义一个函数式接口,用以获取有参的对象
    @FunctionalInterface
    private interface GetDogWithParameter{
        //若此方法仅仅是为了获得一个Dog对象，而且通过有参构造去获取一个Dog对象作为返回值
        Dog test(String name,int age);
    }

    // 测试
    public static void main(String[] args) {
        //lambda表达式实现接口
        GetDog lm = Dog::new; //引用到Dog类中的无参构造方法，获取到一个Dog对象
        Dog dog = lm.test();
        System.out.println("修狗的名字："+dog.name+" 修狗的年龄："+dog.age); //修狗的名字：null 修狗的年龄：0
        GetDogWithParameter lm2 = Dog::new;//引用到Dog类中的有参构造，来获取一个Dog对象
        Dog dog1 = lm2.test("萨摩耶",2);
        System.out.println("修狗的名字："+dog1.name+" 修狗的年龄："+dog1.age);//修狗的名字：萨摩耶 修狗的年龄：2

    }
}

四、Lambda表达式需要注意的问题

这⾥类似于局部内部类、匿名内部类，依然存在闭包的问题。

如果在lambda表达式中，使用到了局部变量，那么这个局部变量会被隐式的声明为 final。是⼀个常量，不能修改值。

总结

以上就是Lambda表达式相关内容，本文仅简单介绍了Lambda表达式的使用，祝各位小伙伴们学习愉快，欢迎交流！

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