躲不掉的 lambda 表达式

2019-07-03 00:00:00 lambda 表达式 不掉

lambda 表达式是 Java8 的新特性,虽说都发布很久了,但是不到万不得已是肯定不会研究这个的,现在就是那不得不学习的时候了。

本文主要说一下什么 lambda 表达式、Java 中为什么要有 lambda 表达式以及 lambda 表达式的应用。

在 Java 面向对象的思想中,我们知道函数是不能单独存在的,函数一般会作为某个对象的功能封装在对象之中,我们传递参数也不能传递一个函数。曾经 Java 也为此挣扎过,我们看下面这段代码,创建一个线程,输出一句话。

new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Hello World !");
            }
        }).start();

有点基础应该都知道这是匿名内部类,但是你知道的,真正有效的代码就一行输出语句。其余代码基本没用,我们可以反过来想一下,我们创建线程是为了执行某一个任务,也就是某一个方法,那我们为何不直接传入一个方法呢?

按照这个思路,我们可以这样写伪代码。

new Thread(某某任务).start();

好了,现在问题就出现了,如何去形容这个任务,或者说在 Java 中如何表示呢?lambda 表达式应运而生。

一个函数,可能会有入参,函数要有函数体,于是就这样定义了 lambda 表达式 “(参数1,参数2)-> { 函数体 } ” 。

但是吧,实际使用过程中,因为参数和函数体的不同,又有一些变种的写法,一个 lambda 表达式可以有零个或多个参数,参数之间用逗号相隔。空括号代表参数为空。

lambda 表达式的主体可包含零条或多条语句,如果 lambda 表达式的主体只有一条语句,花括号 { } 可省略,否则必须包含在花括号 { } 中。

OK,到这里我们就可以重写上面的线程了。

new Thread(
            () -> System.out.println("Hello World ")
          ).start();

说到这简单回忆一下什么是 lambda 表达式,曾经 Java 中不能直接把函数做参数,为了能行,创造了 lambda 表达式,可以把 lambda 表达式理解为一个功能块,只不过匿名罢了。

其实 lambda 的出现是为了和函数式编程相呼应,函数式编程,就是用函数为主体来编程,把函数当成是代码的基本组成部分,就像变量一样。官方说法叫第一等公民。

举个例子说明一下函数式编程的特点。

计算如下表达式
(1 + 2) * 3 - 4

传统的过程式编程可能这样写比较傻为了演示效果):
int a = 1 + 2;
int b = a * 3;
int c = b - 4;

函数式编程要求使用函数我们可以把运算过程定义为不同的函数然后写成下面这样
int result = subtract(multiply(add(1,2), 3), 4);

有点蒙,没关系,先理解 lambda 表达式的使用再说,lambda 表达式最常用的莫过于替换 Runnable 接口实现线程任务,还有什么用处呢?

太难的不介绍,说一个比较简单的,用于列表的迭代。

对一个列表的每一个元素进行操作,不使用 Lambda 表达式时如下:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
for (int element : numbers) {
    System.out.prinln(element);
}

使用 Lambda 表达式:

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.forEach(x -> System.out.println(x));

重点在操作上,输入是 x ,然后对 x 进行输出操作。就线程和列表迭代来说,为什么他们能接收 lambda 表达式作为参数呢?我们看看 forEach 方法的参数内部是什么。

 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

    /**  * Performs this operation on the given argument.  *  * @param t the input argument  */
    void accept(T t);

是一个接口,而这个接口被定义为函数式接口,lambda 表达式可以替换功能接口,我们就来自定义一个函数式接口来演示一下。

定义一个函数式接口:

// 定义一个功能接口或叫函数式接口 @FunctionalInterface
public interface WorkerInterface {
    // 该接口中只能有一个抽象方法     public void doSomeWork();
}
public class WorkerInterfaceTest {

    public static void execute(WorkerInterface worker) {
        worker.doSomeWork();
    }

    public static void main(String[] args) {

        // invoke doSomeWork using Annonymous class         execute(new WorkerInterface() {
            @Override
            public void doSomeWork() {
                System.out.println("Worker invoked using Anonymous class");
            }
        });
        // invoke doSomeWork using Lambda expression         execute(()->{System.out.println("Worker invoked using Lambda expression");});
    }
}

总结一下最开始提出的几个问题,lambda 表达式可以理解为是一个匿名的函数,我们可以通过 lambda 表达式来代替功能接口(比方说 Runnable 接口)。函数式编程是一种编程模式,Java 为了支持它而定义了 lambda 。lambda 的应用主要在替代功能接口,列表迭代,还有一些对集合的操作上。

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