Java 8 新特性(1) - Lambda表达式-白红宇

Java 8 新特性(1) - Lambda表达式

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发布时间：2019-06-29

本文共 4099 字，大约阅读时间需要 13 分钟。

Lambda 表达式是 Java 8 最重要的新特性之一，它让我们可以用很简洁的代码完成一个功能。

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举个栗子

我们知道，Java 中编写多线程主要有两种方式：继承 Thread 类或实现 Runnable 接口。通常情况下如果逻辑比较简单，我们会写出如下代码：

Thread t1 = new Thread(new Runnable() {    @Override    public void run() {        for (int i = 0; i < 10; i++)            System.out.println("Without Lambda Expression");    }});

上述代码创建一个匿名类传入 Thread 构造函数里。下面我们看 Java 8 中我们怎么使用 Lambda 表达式简化上面的代码。

Thread t2 = new Thread(() -> {    for (int i = 0; i < 10; i++)        System.out.println("With Lambda Expression");});

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函数式接口

在介绍 Lambda 之前，我们需要了解 Java 8 中的一个新的概念：函数式接口。

函数式接口的定义：只包含一个方法的抽象接口。可以使用 @FunctionalInterface 注解，将一个接口标注为函数式接口，该接口只能包含一个抽象方法，如果添加第二个抽象方法的话，会编译失败。

像比较常用的 java.lang.Runnable、java.util.concurrent.Callable、java.util.Comparator 等都是只包含一个抽象方法的接口，默认都是函数式接口。

函数式接口有如下要求：

只包含一个抽象方法，如果有继承父接口，则要计算父接口的抽象方法数量。

可以声明从 java.lang.Object 继承来的方法，如果除去继承自 Object 的抽象方法，如果只有一个抽象方法，则该接口也是函数式接口。

可以有任意数量的默认方法或静态方法。

@FunctionalInterface 注解可有可无，只要该接口只有一个抽象方法，则该接口默认为函数式接口，这个注解只是检查它是否是一个函数式接口。

Java 8 内置的四大核心函数式接口：

函数式接口	方法	用途
Consumer	void accept(T t)	消费性接口，对类型 T 的对象应用操作
Supplier	T get()	供给型接口，返回类型为 T 的对象
Function	R apply(T t)	应用型接口，对类型为 T 的对象应用操作，并返回类型为 R 的对象
Predicate	boolean test(T t)	断定型接口，判断类型为 T 的对象是否满足某约束

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语法

Lambda 表达式的基本语法如下：

(parameters) -> { statements; }

parameters: 参数，可以是一个或多个参数，不必指定参数类型，类型会自动推断，当只有一个参数是，小括号可省略。

statements：语句，可以是一行或多行代码，当只有一行代码，大括号可省略，return 也可省略。

下面是我们加法和平方运算的接口：

public interface MathAdd {    int add(int x, int y);}public interface MathSquare {    int square(int x);}

我们可以使用下面的方法来使用这两个方法：

MathAdd sum = (int x, int y) -> {
   return x + y;}; // 语句1int z = sum.add(1, 2);// 一个参数可省略参数列表的小括号，只有一行语句的话可以省略大括号// 和 return 关键字 MathSquare mul = x -> x*x; // 语句2int y = mul.square(5);

我们再看上面的 语句1 和 语句2 ，为什么能够等号右边的语句能够赋值给左边的变量呢？这个问题的本质是：一个 Lambda 表达式的类型是什么？

答案是：它的类型是由其上下文推导而来。

看下面的例子，有两个接口，方法签名完全一样：

public interface MathAdd {    int add(int x, int y);}public interface MathSub {    int sub(int x, int y);}// 测试方法@Testpublic void test2 () {    MathAdd sum = (int x, int y) -> {
   return x + y;};    MathSub sub = (int x, int y) -> {
   return x + y;};    System.out.println("MathAdd.add(2, 4): "+sum.add(2, 4));    System.out.println("MathSub.sub(2, 4): "+sub.sub(2, 4));}

上面的代码能顺利编译并执行通过，结果如下：

那么同样的语句 (int x, int y) -> {return x + y;} ，为什么既能是 MathAdd 类型又能是 MathSub 类型呢？奥妙就在于 MathAdd、 MathSub 这两个接口的方法签名一样。

下面是 Lambda 表达式的目标类型 T 的条件：

T 是一个函数式接口，只有函数式接口才可以使用 Lambda 表达式。

Lambda 表达式的参数和 T 的方法参数在数量和类型上一一对应，注意：类型必须完全一致，如 Integer 和 int 并不能对应上。

Lambda 表达式的返回值和 T 的方法返回值兼容，这里并不要求返回值类型完全一致，只要类型兼容即可，如 Lambda 表达式返回 Integer 和T 的方法返回 int 也是满足的。

Lambda 表达式内所抛出的异常和 T 的方法 throws 类型相兼容，这和条件3的类似的。

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方法引用

方法引用是lambda表达式的一种简写形式。如果 lambda 表达式只是调用一个特定的已经存在的方法，则可以使用方法引用，实现抽象方法的参数列表，必须与方法引用方法的参数列表保持一致。

语法：T::method

使用“::”操作符将方法名和对象或类的名字分隔开来。以下是四种使用情况：

实例对象的成员方法，对象::实例方法

静态方法引用，类::静态方法

实例方法引用，类::实例方法

构造器引用，类::new

下面的代码是打印字符串，其中 语句1 可改为 语句2 的形式。

Consumer
     
       con = (x) -> System.out.println(x);// 语句1con.accept("test");

//方法引用,对象::实例方法名Consumer
     
       consumer = System.out::println;// 语句2consumer.accept("test");

方法引用相比 Lambda 更加简洁，能够用更少的代码量实现相同的功能。

下面通过一个我们开发中最常见的排序例子说明：

// 原始集合List
     
       list = Arrays.asList("Lakers", "Celtics", "Bulls", "Nets", "Magic", "Warriors", "Spurs", "Rockets", "Thunder");//  Before java 8Collections.sort(list, new Comparator
      
       () {    public int compare(String x, String y) {        return x.compareTo(y);    }});System.out.println("Before java 8 : "+list);// Lambda expressionsCollections.sort(list, (x, y) -> y.compareTo(x));System.out.println("Lambda 表达式 : "+list);// method referenceCollections.sort(list, String::compareTo);System.out.println("方法引用 : "+list);

输出结果如下：

使用 Lambda 能极大的减少代码量，不仅仅是不需要使用匿名类了，而且由于它的类型推断，也能减少很多 import 语句，但是可读性比较差。

总结一下，Lambda 的优缺点：

优点：