目次
Lambda表达式的语法
Lambda表达式作用域
方法引用
指向静态方法的方法引用
指向任意类型实例方法的方法引用
指向现有对象的实例方法的方法引用
构造方法引用
lambda与匿名内部类
匿名内部类
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Java8ラムダ式の構文は何ですか?

Apr 20, 2023 pm 05:04 PM
java lambda

    Lambda表达式类似匿名函数,简单地说,它是没有声明的方法,也即没有访问修饰符、返回值声明和方法名。

    Lambda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)。

    Lambda表达式的语法

    (parameters) -> expression
    或
    (parameters) -> { statements; }
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    参数说明:

    • 可选类型声明:不需要声明参数类型,编译器可以统一识别参数值。

    • 可选的参数圆括号:一个参数无需定义圆括号,但多个参数需要定义圆括号。

    • 可选的大括号:如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。

    • 可选的返回关键字:如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指明表达式返回了一个数值。

    举例说明:

    // 1. 不需要参数,返回值为5
    () -> 5
    
    // 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),并返回他们的差值
    (x, y) -> x – y
    
    // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和
    (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(看起来像是返回void)
    (String s) -> System.out.print(s)
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    Lambda表达式作用域

    lambda表达式中可以引用任何外部的变量或者常量。但是对这些外部的变量是有要求的:它们必须是Effectively final的。

    局部内部类和匿名内部类访问的局部变量必须由final修饰,java8开始,可以不加final修饰符,由系统默认添加。java将这个功能称为:Effectively final功能。

    方法引用

    指向静态方法的方法引用

    Function<String, Integer> function1 = Integer::parseInt; // 等价于下面
    Function<String, Integer> function2 = (String i) -> Integer.parseInt(i);
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    指向任意类型实例方法的方法引用

    Function<String, String> function3 = String::toLowerCase; // 等价于下面
    Function<String, String> function4 = (String i) -> i.toLowerCase();
    
    BiFunction<String, Integer, String> biFunction = (String s, Integer i) -> s.substring(i);
    BiFunction<String, Integer, String> biFunction2 = String::substring;
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    指向现有对象的实例方法的方法引用

    String str = "hello";
    Supplier<Integer> supplier = () -> str.length();
    Supplier<Integer> supplier2 = str::length;
    
    Function<Integer, String> function5 = (Integer i) -> str.substring(i);
    Function<Integer, String> function6 = str::substring;
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    构造方法引用

    package com.morris.java8.lamdba;
    
    import java.util.function.BiFunction;
    import java.util.function.Function;
    import java.util.function.Supplier;
    
    public class MethodReferenceExample {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            // 构造函数引用
            Supplier<String> stringSupplier = () -> new String();
            Supplier<String> stringSupplier2 = String::new;
    
            Function<String, String> stringFunction = (String s)->new String(s);
            Function<String, String> stringFunction2 = String::new;
    
            BiFunction<Runnable, String, Thread> stringBiFunction = (Runnable r, String b)-> new Thread(r, b);
            BiFunction<Runnable, String, Thread> stringBiFunction2 = Thread::new;
    
            ThreeFunction<ThreadGroup, Runnable, String, Thread> threeFunction = (ThreadGroup g, Runnable r, String b)-> new Thread(g, r, b);
            ThreeFunction<ThreadGroup, Runnable, String, Thread> threeFunction2 = Thread::new;
    
        }
    
        interface ThreeFunction<A, B, C, D> {
            D triple(A a, B b, C c);
        }
    
    }
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    lambda与匿名内部类

    从表面上看到Lambda表达式似乎只是为了简化匿名内部类书写,这看起来仅仅通过语法糖在编译阶段把所有的Lambda表达式替换成匿名内部类就可以了。但实际并非如此。在JVM层面,Lambda表达式和匿名内部类有着明显的差别。

    匿名内部类

    匿名内部类仍然是一个类,只是不需要程序员显示指定类名,编译器会自动为该类取名。

    public class AnonymousClassDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("this is an Anonymous class demo");
                }
            });
        }
    }
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    因此上面的代码,编译之后将会产生两个class文件:

    AnonymousClassDemo.class
    AnonymousClassDemo$1.class
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    进一步分析主类AnonymousClassDemo.class的字节码,可发现其创建了匿名内部类的对象:

    $ javap -v -p AnonymousClassDemo.class
    ...
      public static void main(java.lang.String[]);
        descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
        flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
        Code:
          stack=4, locals=1, args_size=1
             0: new           #2                  // class java/lang/Thread
             3: dup
             4: new           #3                  // class AnonymousClassDemo$1 创建匿名内部类
             7: dup
             8: invokespecial #4                  // Method AnonymousClassDemo$1."<init>":()V
            11: invokespecial #5                  // Method java/lang/Thread."<init>":(Ljava/lang/Runnable;)V
            14: pop
            15: return
          LineNumberTable:
            line 5: 0
            line 11: 15
    }
    SourceFile: "AnonymousClassDemo.java"
    InnerClasses:
         static #3; //class AnonymousClassDemo$1
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    lambda表达式

    Lambda表达式通过invokedynamic指令实现,不会产生新的类。

    public class LambdaDemo {
        public static void main(String[] args) {
            new Thread(()-> System.out.println("this is a lambda demo"));
        }
    }
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    上面的代码编译之后只有一个class文件:

    LambdaDemo.class
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    通过javap查看LambdaDemo.class的字节码,我们更能看出Lambda表达式内部表示的不同。

    $ javap -v -p LambdaDemo.class
    ...
      public static void main(java.lang.String[]);
        descriptor: ([Ljava/lang/String;)V
        flags: ACC_PUBLIC, ACC_STATIC
        Code:
          stack=3, locals=1, args_size=1
             0: new           #2                  // class java/lang/Thread
             3: dup
             4: invokedynamic #3,  0              // InvokeDynamic #0:run:()Ljava/lang/Runnable; 使用invokedynamic指令调用
             9: invokespecial #4                  // Method java/lang/Thread."<init>":(Ljava/lang/Runnable;)V
            12: pop
            13: return
          LineNumberTable:
            line 4: 0
            line 5: 13
    
      private static void lambda$main$0(); // Lambda表达式被封装成主类的私有方法
        descriptor: ()V
        flags: ACC_PRIVATE, ACC_STATIC, ACC_SYNTHETIC
        Code:
          stack=2, locals=0, args_size=0
             0: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;
             3: ldc           #6                  // String this is a lambda demo
             5: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V
             8: return
          LineNumberTable:
            line 4: 0
    }
    SourceFile: "LambdaDemo.java"
    InnerClasses:
         public static final #51= #50 of #54; //Lookup=class java/lang/invoke/MethodHandles$Lookup of class java/lang/invoke/MethodHandles
    BootstrapMethods:
      0: #22 invokestatic java/lang/invoke/LambdaMetafactory.metafactory:(Ljava/lang/invoke/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodType;Ljava/lang/invoke/MethodHandle;Ljava/lang/invoke/MethodType;)Ljava/lang/invoke/CallSite;
        Method arguments:
          #23 ()V
          #24 invokestatic LambdaDemo.lambda$main$0:()V
          #23 ()V
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    反编译之后我们发现Lambda表达式被封装成了主类的一个私有方法,并通过invokedynamic指令进行调用。

    既然Lambda表达式不是内部类的简写,那么Lambda内部的this引用也就跟内部类对象没什么关系了。在Lambda表达式中this的意义跟在表达式外部完全一样。

    以上がJava8ラムダ式の構文は何ですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。

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