Lambda 表达式,Java中应用Lambda 表达式

时间:2023-03-09 08:21:55
Lambda 表达式,Java中应用Lambda 表达式

一、Lambda 表达式

简单来说,编程中提到的 lambda 表达式,通常是在需要一个函数,但是又不想费神去命名一个函数的场合下使用,也就是指匿名函数。

链接:知乎

先举一个普通的 Python 例子:将一个 list 里的每个元素都平方:

map( lambda x: x*x, [y for y in range(10)] )

这段代码表达的意思和下面的意思一样:

def sq(x):
return x * x map(sq, [y for y in range(10)])
如果这个函数只会使用一次的话。而且第一种写法实际上更易读,因为那个映射到列表上的函数具体是要做什么,非常一目了然。如果你仔细观察自己的代码,会发现这种场景其实很常见:你在某处就真的只需要一个能做一件事情的函数而已,连它叫什么名字都无关紧要。Lambda 表达式就可以用来做这件事。

进一步讲,匿名函数本质上就是一个函数,它所抽象出来的东西是一组运算。这是什么意思呢?类比:

a = [1, 2, 3]

f = lambda x : x + 1

等号右边的东西完全可以脱离等号左边的东西而存在,等号左边的名字只是右边之实体的标识符。如果你能习惯 [1, 2, 3] 单独存在,那么 lambda x : x + 1 也能单独存在其实也就不难理解了,它的意义就是给「某个数加一」这一运算本身。

现在回头来看 map() 函数,它可以将一个函数映射到一个可枚举类型上面。沿用上面给出的 a 和 f,可以写:

map(f, a)

也就是将函数 f 依次套用在 a 的每一个元素上面,获得结果 [2, 3, 4]。现在用 lambda 表达式来替换 f,就变成:

map( lambda x : x + 1, [1, 2, 3] )

这样的写法时,你会发现自己如果能将「遍历列表,给遇到的每个元素都做某种运算」的过程从一个循环里抽象出来成为一个函数 map,然后用 lambda 表达式将这种运算作为参数传给 map 的话,考虑事情的思维层级会高出一些来,需要顾及的细节也少了一点。

二、Java中应用Lambda 表达式

这一部分会介绍 Java8 Lambda 表达式产生的背景和用法,以及 Lambda 表达式与匿名类的不同这些内容,

首先看一个Java中匿名内部类的示例:

button.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
System.out.println("The button was clicked using old fashion code!");
}
});

这是使用匿名内部类的方法向一个 UI 组件添加 ActionListener,也可以写成:

button.addActionListener( (e) -> {
System.out.println("The button was clicked. From Lambda expressions !");
});

后一种方式就是采用了Lambda表达式的方法来进行相同的操作。

为什么 Java 需要 Lambda 表达式?

如果忽视注解(Annotations)、泛型(Generics)等特性,自 Java 语言诞生时起,它的变化并不大。Java 一直都致力维护其对象至上的特征,在使用过 JavaScript 之类的函数式语言之后,Java 如何强调其面向对象的本质,以及源码层的数据类型如何严格变得更加清晰可感。其实,函数对 Java 而言并不重要,在 Java 的世界里,函数无法独立存在。在函数式编程语言中,函数是一等公民,它们可以独立存在,你可以将其赋值给一个变量,或将他们当做参数传给其他函数。JavaScript 是最典型的函数式编程语言。点击此处以及此处可以清楚了解 JavaScript 这种函数式语言的好处。函数式语言提供了一种强大的功能——闭包,相比于传统的编程方法有很多优势,闭包是一个可调用的对象,它记录了一些信息,这些信息来自于创建它的作用域。Java 现在提供的最接近闭包的概念便是 Lambda 表达式,虽然闭包与 Lambda 表达式之间存在显著差别,但至少 Lambda 表达式是闭包很好的替代者。

Lambda表达式:

Lambda 表达式是一种匿名函数(对 Java 而言这并不完全正确,但现在姑且这么认为),简单地说,它是没有声明的方法,也即没有访问修饰符、返回值声明和名字。

你可以将其想做一种速记,在你需要使用某个方法的地方写上它。当某个方法只使用一次,而且定义很简短,使用这种速记替代之尤其有效,这样,你就不必在类中费力写声明与方法了。

Java 中的 Lambda 表达式通常使用 (argument) -> (body) 语法书写,例如:

(arg1, arg2...) -> { body }

(type1 arg1, type2 arg2...) -> { body }

或者可以写作:

(int a, int b) -> {  return a + b; }

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

(String s) -> { System.out.println(s); }

() -> 42

() -> { return 3.1415 };
  • 一个 Lambda 表达式可以有零个或多个参数
  • 参数的类型既可以明确声明,也可以根据上下文来推断。例如:(int a)(a)效果相同
  • 所有参数需包含在圆括号内,参数之间用逗号相隔。例如:(a, b) 或 (int a, int b) 或 (String a, int b, float c)
  • 空圆括号代表参数集为空。例如:() -> 42
  • 当只有一个参数,且其类型可推导时,圆括号()可省略。例如:a -> return a*a
  • 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。匿名函数的返回类型与该主体表达式一致
  • 如果 Lambda 表达式的主体包含一条以上语句,则表达式必须包含在花括号{}中(形成代码块)。匿名函数的返回类型与代码块的返回类型一致,若没有返回则为空

使用Lambda表达式后,线程可以通过以下方法初始化:

//旧方法:
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Hello from thread");
}
}).start(); //新方法:
new Thread(
() -> System.out.println("Hello from thread")
).start();