Java的Lambda表達式使用實例分析-java教程-PHP中文網

Lambada 簡介

lambda 表達式是Java 8新加入的新特性，它在Java中是引入了函數式程式設計這個概念。那什麼是函數式程式設計呢？

函數式程式設計：函數式程式設計是數學導向的抽象，將計算描述為一種表達式求值。

我們平常所說的物件導向程式設計屬於命令式程式設計，函數式程式設計和命令式程式設計的差別是：

函數式程式設計關心資料的映射，命令式程式關係解決問題的步驟。
函數式程式關係型別（代數結構）之間的關係，命令式程式設計關係解決問題的步驟。

函數式程式設計的本質：

#函數式程式設計中的函數指的不是電腦中的函數，而是數學中的函數，即自變數的映射。即：一個函數的值只取決於函數參數的值，不依賴其他狀態。

嚴格意義上的函數式程式設計意味著不使用可變的變量，賦值，循環和其他命令式控制結構進行程式設計。

函數式程式設計的好處：

函數式程式設計的好處是主要是不可變性帶來的。沒有可變的狀態，函數就是引用透明（Referential transparency）的和沒有副作用的（No Side Effect）。

上面這些都是一些基本的概念，但是我們平常可能接觸這些方面的東西比較少，所以一開始感覺函數式程式設計是很難得東西。

簡單的範例

Talk is cheap, show me the code!

先來一個最簡單的例子，可能也是介紹的最多的例子了。哈哈！

為按鈕新增監視器。

使用匿名內部類別的方式，進行新增。

submit.addActionListener(new ActionListener() {
	@Override
	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
		JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
	}
});

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這種方式的缺點：使用了很多的模板程式碼，真正必要的程式碼，只是方法體內的程式碼。所以，Java 8 引入的 Lambda 表達式可以簡化這種程式碼（當然了，也是有限制的，不是所有的匿名內部類別都可以，這個後面會提到。）。

使用 Lambda 表達式簡化程式碼

submit.addActionListener((e)->{
		JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
});

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#Lambda 表達式是一個匿名方法，將行為像資料一樣傳遞。

說明

可以看出來，使用Lambda 表達式簡化後的程式碼表達變得更加清晰了，並且不用再寫入繁瑣的模板程式碼了。

當進一步簡化

參數括號和程式碼體的花括號也可以省略（只有一個參數時，可以省略圓括號，只有一行程式碼時，可以省略花括號）。

ActionListener listener = e->JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

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小結
當使用Lambda 表達式取代匿名內部類別建立物件時，Lambda 表達式的程式碼區塊將會取代實作抽象方法的方法體，Lambda 就相當於一個匿名方法。

Lambda 表達式的組成部分

lambda 表達式由三個部分組成：

形參列表。形參清單允許省略形參類型。如果形參列表中只有一個參數，可以省略形參列表的圓括號。
箭頭（->）。英文短線和大於號。
程式碼區塊。如果程式碼區塊只有一句，可以省略花括號。如果只有一條 return 語句，可以省略 return，lambda表達式會自動傳回這條語句的值。

註：
之所以可以省略形參列表是因為編譯器可以進行類型推斷，例如：

List<Dog> dogs1 = new ArrayList<Dog>();

List<Dog> dogs2 = new ArrayList<>();

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上面使用菱形語法，可以省略尖括號裡面的東西，這就是類型推斷的作用。
但是類型推論也不是萬能的，不是所有的都可以推斷出來的，所以有時候，還是要顯示的添加形參類型，例如：

先不要管這個代碼的具體作用。

BinaryOperator b = (x, y)->x*y;
//上面这句代码无法通过编译，下面是报错信息：无法将 * 运算符作用于 java.lang.Object 类型。
The operator * is undefined for the argument type(s) java.lang.Object, java.lang.Object

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//添加参数类型，正确的代码。
BinaryOperator<Integer> b = (x, y)->x*y;

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所以，型別推斷不是萬能的，如果編譯器無法推斷，那就是我們的錯誤，不要過度依賴編譯器。有時候，顯示的新增參數類型，還是很必要的，當然了，這需要去多練習。

函數式介面

前面了解了，Lambda 表達式可以取代匿名內部類，進而達到簡化程式碼，表達清晰的目的。那麼使用 Lambda 表示式的前提是什麼呢？ -- 函數式介面

Lambda 表達式的類型，也稱為目標類型（Target Type），它必須是函數式介面（Functional Interface）。所謂函數式接口，指的就是：只包含一個抽象方法的接口。 （可以包含多個預設方法，靜態方法，但必須只有一個抽象方法）。
附註：Java 8 專門提供了一個註解：@FunctionalInterface。用於標註某個接口是函數式接口，這樣編譯時就會檢查，如果該接口含有多個抽象方法，編譯器就會報錯。

上面使用 Lambda 表达式来为按钮添加了监视器，可以看出来，Lambda 表达式代替了 new ActionListener()对象。

所以 Lambda 的表达式就是被当成一个对象。

例如：

ActionListener listener = e->JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

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从上面这个例子中可以看出来，Lambda 表达式实现的是匿名方法–因此它只能实现特定函数式接口中的唯一方法。
所以 Lambda 表达式有下面两种限制：

Lambda 表达式的目标类型必须是明确的函数式接口。 Lambda 表达式只能为函数式接口创建对象。Lambda只能实现一个方法，因此它只能为含有一个抽象方法的接口（函数式接口）创建对象。介绍几个 Java 中重要的函数接口

Java的Lambda表達式使用實例分析

从这种表可以看出来，抽象方法的名字反而不是最重要的了，重要的是参数和返回值。 因为在写 Lambda 表达式的时候，也不要使用抽象方法名了。

上面使用几个简单的例子来说明上面接口的应用：

测试代码

import java.text.ParseException;
import java.util.function.BinaryOperator;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.function.UnaryOperator;
import java.util.stream.Stream;

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws ParseException {
		//Lambda 表达式中的构造器引用，用于简化代码。
		Creat<Dog> c = Dog::new;
		Dog dog = c.creat("小黑", 15);
		System.out.println(dog.toString());
		
		Predicate<String> predicate = (words)->{
			return words.length() > 20;
		};
		assert predicate.test("I love you yesterday and today!") : "长度小于20";
		assert !predicate.test("God bless you!") : "长度小于20";
		System.out.println("------------------------");
		
		Consumer<Dog> consumer = System.out::println;
		consumer.accept(dog);
		System.out.println("------------------------");

		Function<Dog, String> function = (dogObj)->{
			return dogObj.getName();
		};
		System.out.println(function.apply(dog));
		System.out.println("------------------------");
		
		Supplier<Dog> supplier = ()->{
			return new Dog("大黄", 4);
		};
		System.out.println(supplier.get());
		
		//一元操作符
		UnaryOperator<Boolean> unaryOperation = (flag)->{
			return !flag;
		};
		System.out.println(unaryOperation.apply(true));
		
		BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y)->x*y;
		int result = binaryOperator.apply(999, 9999);
		System.out.println(result);
	}
}

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测试使用的实体类

public class Dog {
	private String name;
	private int age;
	
	public Dog(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.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;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Dog [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
}

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自定义函数式接口

@FunctionalInterface
public interface Creat<T> {
	public T creat(String name, int age);
}

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运行截图就不放了，感兴趣的可以试一下。

说明
我这里直接使用 Lambda 创建了对象，然后调用了这个对象的方法（就是lambda 的代码块部分），真正使用的时候，都是直接传递 Lambda 表达式的，这种方法并不推荐，但是可以让我们很好的理解为什么？可以看出来，Lambda 表达式的作用，最后还是需要调用重写的抽象方法的，只不过使用表达更加清晰，简化了代码。

例如：

		List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
		dogs.add(new Dog("大黄", 2));
		dogs.add(new Dog("小黑", 3));
		dogs.add(new Dog("小哈",1));
		//将行为像数据一样传递，使用集合的 forEach 方法来遍历集合，
		//参数可以是一个 Lambda 表达式。
		Consumer<? super Dog> con = (e)->{
			System.out.println(e);
		};
		dogs.forEach(con);
		System.out.println("--------------------------\n");
	
		//直接传递 Lambda 表达式，更加简洁
		dogs.forEach(e->System.out.println(e));
		System.out.println("--------------------------\n");

		//使用方法引用，进一步简化（可以看我的另一篇关于方法引用的博客）
		dogs.forEach(System.out::println);
		System.out.println("--------------------------\n");

		//使用 Lambda 对集合进行定制排序，按照年龄排序（从小到大）。
		dogs.sort((e1, e2)->e1.getAge()-e2.getAge());
		dogs.forEach(System.out::println);

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可以看出来，通过使用 Lambda 表达式可以，极大的简化代码，更加方便的操作集合。值得一提的是：Lambda 表达式和 Stream 的结合，可以拥有更加丰富的操作，这也是下一步学习的方向。

运行截图：

Java的Lambda表達式使用實例分析