【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

时间:2022-11-25 16:31:11

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式博客主页: 心荣~
系列专栏:【Java SE】
一句短话: 难在坚持,贵在坚持,成在坚持!

一. 反射

1. 反射的概述

  • 什么是反射

Java的反射(reflection)机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意方法和属性,既然能拿到那么,我们就可以修改部分类型信息;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射(reflection)机制。

  • 反射的基本信息

Java程序中许多对象在运行时会出现两种类型:运行时类型(RTTI)和编译时类型,例如Person p = new Student();这句代码中p在编译时类型为Person,运行时类型为Student。程序需要在运行时发现对象和类的真实 信心。而通过使用反射程序就能判断出该对象和类属于哪些类。

  • 反射的用途
  1. 在日常的第三方应用开发过程中,经常会遇到某个类的某个成员变量、方法或是属性是私有的或是只对系统应用开放,这时候就可以利用Java的反射机制通过反射来获取所需的私有成员或是方法 。
  2. 反射最重要的用途就是开发各种通用框架,比如在spring中,我们将所有的类Bean交给spring容器管理,无论是XML配置Bean还是注解配置,当我们从容器中获取Bean来依赖注入时,容器会读取配置,而配置中给的就是类的信息,spring根据这些信息,需要创建那些Bean,spring就动态的创建这些类。

2. 反射的使用

2.1 反射常用的类

类名 用途
Class类 代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口
Field类 代表类的成员变量/类的属性
Method类 代表类的方法
Constructor类 代表类的构造方法

Class代表类的实体,在运行的Java应用程序中表示类和接口 ,Java文件被编译后,生成了.class文件,JVM此时就要去加载.class文件 ,被编译后的Java文件,也就是.class文件会被JVM解析为一个对象,这个对象就是 java.lang.Class 。这样当程序在运行时,每个java文件就最终变成了Class类的一个实例。我们通过Java的反射机制应用到这个实例,就可以去获得甚至去添加改变Class对象所对应类的属性和动作, 使得这个类成 为一个动态的类 .

2.2 通过反射获取Class对象

反射获取对象一共有三种方式:

  • 通过Class类中的通过forName方法。
  • 通过类名.class获取。
  • 通过使用实例对象调用getclass方法获取。

下面我们演示使用三种方式得到的对象是否是同一个对象,我们来获取相关Student类的类信息对象。

Student类定义:

class Student{
    //私有属性name
    private String name = "rong";
    //公有属性age
    public int age = 18;
    //不带参数的构造方法
    public Student(){
        System.out.println("Student()");
    }
    //带两个参数的构造方法
    private Student(String name,int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        System.out.println("Student(String,name)");
    }

    private void eat(){
        System.out.println("i am eating");
    }

    public void sleep(){
        System.out.println("i am sleeping");
    }

    private void function(String str) {
        System.out.println("私有方法function被调用:"+str);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

获取对应类的Class对象:

public static void main(String[] args) {
    //有3种方式可以获取Class对象
    //1.通过对象的getClass()方法
    Student student1 = new Student();
    Class<?> c1 = student1.getClass();
    //2、通过类名.class获取
    Class<?> c2 = Student.class;
    //3. forName(“路径”)
    Class<?> c3 = null;
    try {
        c3 = Class.forName("Student");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
    System.out.println(c1.equals(c2));
    System.out.println(c1.equals(c3));
    System.out.println(c2.equals(c3));
}

执行结果:

通过结果发现, 三种方式获取到的对象是同一个.

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2.3 获得Class类相关的方法

方法 用途
getClassLoader() 获得类的加载器
getDeclaredClasses() 返回一个数组,数组中包含该类中所有类和接口类的对象(包括私有的)
forName(String className) 根据类名返回类的对象
newInstance() 创建类的实例
getName() 获得类的完整路径名字

2.4 使用反射创建实例对象

首先获取到Class对象,然后通过Class对象中的newInstance()方法创建实例对象 .

需要注意的是newInstance()方法的返回值的是一个泛型,在编译阶段会被擦除为Object,所以我们在接收的时候需要强制类型转换 .

public static void main(String[] args) {
    //获取相关类的Class对象
    Class<?> c = Student.class;
    //使用newInstance方法创建实例
    try {
        //需要进行强转
        Student student = (Student) c.newInstance();
        System.out.println(student);
    } catch (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

执行结果:

通过反射成功创建了Student类的实例。

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2.5 使用反射获取实例对象中的构造方法

方法 用途
getConstructor(Class…<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的公有构造方法
getConstructors() 获得该类的所有公有构造方法
getDeclaredConstructor(Class…<?> parameterTypes) 获得该类中与参数类型匹配的构造方法
getDeclaredConstructors() 获得该类所有构造方法

使用反射获取实例对象中构造方法然后创建实例对象:

  1. 获取Class对象。
  2. 通过上述的方法获取构造器。
  3. 如果获取的是私有的构造方法,则需要记得通过构造器的setAccessible方法将访问权限开启。
  4. 调用构造器中的newInstance方法获取对象。
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    //1.获取Clas对象
    Class<?> c = Class.forName("Student");
    //2.获取指定参数列表的构造器,演示获取Student中的一个私有构造器,参数传形参列表类型
    try {
        Constructor<?> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
        //获取的私有构造方法,需要打开访问权限,默认关闭
        constructor.setAccessible(true);
        //3.根据获取到的构造器获取实例对象,使用newInstance方法,需要传入构造器需要的参数
        Student student = (Student) constructor.newInstance("张三", 20);
        System.out.println(student);
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

运行结果:

获取到了私有的构造器,按照所传参数创建实例对象。

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2.6 通过反射获取实例对象的属性

方法 用途
getField(String name) 获得某个公有的属性对象
getFields() 获得所有公有的属性对象
getDeclaredField(String name) 获得某个属性对象
getDeclaredFields() 获得所有属性对象

通过如下过程修改一个对象的私有属性:

  1. 获取Class对象。
  2. 创建或通过反射实例化一个需要修改其私有字段的类。
  3. 通过属性名,调用上述getDeclaredField方法获取对应的属性对象。
  4. 通过setAccessible方法设置为访问私有属性开权限。
  5. 通过Field对象的set方法,修改传入对象中的对应属性。
public static void main(String[] args) {
    //1.获取Class对象
    Class<?> c = Student.class;
    try {
        //2.通过反射创建实例对象
        Student student = (Student) c.newInstance();
        //3.获取私有属性name
        Field field =  c.getDeclaredField("name");
        //4.给该私有属性开权限
        field.setAccessible(true);
        //5.修改该私有属性
        field.set(student, "被反射修改的私有属性");
        System.out.println(student);
    } catch (NoSuchFieldException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

运行结果:

实例对象里面的私有属性name被修改了。

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2.7 通过反射获取实例对象的方法

方法 用途
getMethod(String name, Class…<?> parameterTypes) 获得该类某个公有的方法
getMethods() 获得该类所有公有的方法
getDeclaredMethod(String name, Class…<?> parameterTypes) 获得该类某个方法
getDeclaredMethods() 获得该类所有方法

通过如下过程获取Student对象中的私有方法function:

  1. 获取相关Student类的Class对象。
  2. 创建或通过反射实例化一个Student。
  3. 通过class对象获取到实例对象中的方法对象,参数为方法名,形参类型列表。
  4. 为获取的私有方法开访问权限。
  5. 通过invork方法调用方法。
public static void main(String[] args) {
    try {
        //1.获取Class对象
        Class<?> c = Class.forName("Student");
        //2.获取Student的一个实例对象
        Student student = (Student) c.newInstance();
        //3.通过class对象获取实例的方法对象,参数为方法名,以及形参列表
        Method method =  c.getDeclaredMethod("function", String.class);
        //4.为私有方法开访问权限
        method.setAccessible(true);
        //5.通过invork方法调用方法
        method.invoke(student, "传入私有方法参数");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (NoSuchMethodException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InstantiationException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (InvocationTargetException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

运行结果:

通过反射可以获取到实例对象的私有方法并进行调用。

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2.8 获得类中注解相关的方法

方法 用途
getAnnotation(Class annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的公有注解对象
getAnnotations() 返回该类所有的公有注解对象
getDeclaredAnnotation(Class annotationClass) 返回该类中与参数类型匹配的所有注解对象
getDeclaredAnnotations() 返回该类所有的注解对象

3. 反射的优缺点

优点

  1. 对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意一个方法
  2. 增加程序的灵活性和扩展性,降低耦合性,提高自适应能力
  3. 反射已经运用在了很多流行框架如:Struts、Hibernate、Spring 等等。

缺点

  1. 使用反射会有效率问题。会导致程序效率降低。
  2. 反射技术绕过了源代码的技术,因而会带来维护问题。反射代码比相应的直接代码更复杂 。

二. 枚举

1. 枚举的概述

枚举是在JDK1.5以后引入的; 关键字enum可以将一组具名的值的有限集合创建为一种新的类型,而这些具名的值可以作为常规的程序组件使用,这个新的类型就是枚举

主要用途是:将一组常量组织起来,在这之前表示一组常量通常使用定义常量的方式:

public static int final RED = 1;
public static int final GREEN = 2;
public static int final BLACK = 3;

但是常量举例有不好的地方,例如:可能碰巧有个数字1,但是他有可能误会为是RED,现在我们可以直接用枚举来进行组织,这样一来,就拥有了类型,枚举类型。而不是普通的整形1.

下面是创建一个Color枚举类型 :

public enum Color {
    RED,BLUE,GREEN,YELLOW,BLACK;
}

优点:将常量组织起来统一进行管理

场景:错误状态码,消息类型,颜色的划分,状态机等等…

本质是 java.lang.Enum 的子类,也就是说,自己写的枚举类,就算没有显示的继承 Enum ,但是其默认继承了这个类

2. 枚举的使用

2.1 switch语句中使用枚举

switch语句中可以使用枚举来提高代码的可读性。

其实enum关键字组织的是一个特殊的类,里面包含一个或多个的枚举对象,下面定义的Color,其实里面包含了3个枚举对象,每个对象都是Color类型。

enum Color {
    BLACK,YELLOW,GREEN;
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Color color = Color.YELLOW;
        switch (color) {
            case BLACK:
                System.out.println("BLACK");
                break;
            case YELLOW:
                System.out.println("YELLOW");
                break;
            case GREEN:
                System.out.println("GREEN");
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

运行结果:

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2.2 枚举enum中的常用方法

枚举中常用的方法如下:

方法名称 描述
values() 以数组形式返回枚举类型的所有成员
ordinal() 获取枚举成员的索引位置
valueOf() 将普通字符串转换为枚举实例
compareTo() 比较两个枚举成员在定义时的顺序

关于Enum类源码中找不到values()方法的解释:

values方法,在编译前无法找到,这是因为enum声明实际上定义了一个类,我们可以通过定义的enum调用一些方法,Java编译器会自动在enum类型中插入一些方法,其中就包括values(),valueOf(),所以我们的程序在没编译的时候,就没办法查看到values()方法以及源码,这也是枚举的特殊性。

  • 使用values()得到一个含有所有枚举对象的一个数组
public enum Color {
    BLACK,YELLOW,GREEN;

    public static void main(String[] args) {
        Color[] colors = Color.values();
        for (Color c : colors) {
            System.out.println(c);
        }
    }
}

运行结果:

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  • 使用valueOf()通过一个字符串获取同名枚举:
public enum Color {
    BLACK,YELLOW,GREEN;
    public static void main(String[] args) {
        Color color = Color.valueOf("BLACK");
        System.out.println(color);
    }
}

运行结果:

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  • 使用ordinal()获取枚举在枚举类中的位置次序,也就是索引:
public enum Color {
    BLACK,YELLOW,GREEN;
    public static void main(String[] args) {
        Color[] colors = Color.values();
        for (Color c : colors) {
            System.out.println(c + "的索引:" + c.ordinal());
        }
    }
}

运行结果:

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  • 使用compareTo() 比较两个枚举成员在定义时的顺序:
public enum Color {
    BLACK,YELLOW,GREEN;
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Color.GREEN.compareTo(Color.YELLOW));
        System.out.println(Color.BLACK.compareTo(Color.YELLOW));
    }
}

运行结果:

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3. 自定义构造枚举对象

上面的例子中enum本质上其实是一个特殊的类,默认继承了抽象类java.lang.Enum,里面包含了一个或多个枚举对象,并且这些枚举对象默认情况下都是通过无参数的构造方法构造的,

其实我们可以在枚举类中自定义属性方法以及构造方法,实现自定义枚举对象.

看下面的写法, 和上面的例子是一样的 , 只不过上面的写法是无参构造省略了 ( )

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我们可以自己在枚举类中定义一些属性, 然后去写含有含有参数的构造方法, 实现自定义枚举;

注意 : 枚举中的构造方法必须(默认)是私有的, 且当我们写了含有参数的构造方法时, 编译器不会再提提供无参的构造方法 , 所以此时需要按照我们自己写的构造方法传入参数;

public enum Color {
    BLACK("BLACK", 11, 1),
    YELLOW("YELLOW", 12, 2),
    GREEN("GREEN", 13, 3);
    public String colorName;
    public int colorId;
    public int ordonal;

    Color(String colorName, int colorId, int ordonal) {
        this.colorName = colorName;
        this.colorId = colorId;
        this.ordonal = ordonal;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Color{" +
                "colorName='" + colorName + '\'' +
                ", colorId=" + colorId +
                ", ordonal=" + ordonal +
                '}';
    }

    public static void main(String[] args) {
        Color[] colors = Color.values();
        for (Color c : colors) {
            System.out.println(c);
        }
    }
}

运行结果:

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4. 枚举的安全性

首先看下面的代码, 我们想要从外部通过反射获取到枚举类:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //尝试获取枚举对象
        Class<?> c = Color.class;
        try {
            //获取构造方法对象
            Constructor<?> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
            //开权限
            constructor.setAccessible(true);
            //通过构造方法构造对象
            Color color = (Color) constructor.newInstance("蓝色", 88, 2);
            System.out.println(color);
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果:

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

结果中抛出一个java.lang.NoSuchMethodException: Color.<init>(java.lang.String, int, int)异常,表示没有找到我们给定参数列表的构造方法,但是我们枚举类中是定义过这个构造方法的,那么这里报错的原因是什么呢?

上面说过枚举类是默认继承抽象类java.lang.Enum的,所以要构造enum需要先帮助父类完成构造,但是枚举类与一般的类相比比较特殊,它不是使用super关键字进行显示地帮助父类构造,而是在编译后会多插入两个参数来帮助父类构造,也就是说,我们传参时要在原本所定义的构造方法参数列表基础上前面再添加String和int类型的两个参数

所以实际情况下,我们需要在反射获取构造器时,多写两个参数

Constructor<?> constructor = c.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, String.class, int.class, int.class);

再次运行程序结果如下:

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

可以发现结果还是会抛出异常,但是此时抛的不是构造方法找不到的异常,而是枚举无法进行反射异常Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Cannot reflectively create enum objects;

所以枚举对象是无法通过反射得到的, 这也就保证了枚举的安全性;

其实枚举无法通过反射获取到枚举对象是因为在**newInstance****()**中获取枚举对象时,会过滤掉枚举类型,如果遇到的是枚举类型就会抛出异常。

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

5. 总结

  1. 枚举本身就是一个类,其构造方法默认为私有的,且都是默认继承与 java.lang.Enum
  2. 枚举可以避免反射和序列化问题
  3. 枚举实现单例模式是安全的

枚举的优点:

  • 枚举常量更简单安全
  • 枚举具有内置方法 ,代码更优雅

枚举的缺点:

  • 不可继承,无法扩展

三. Lambda表达式

1. 函数式接口

要了解Lambda表达式,首先需要了解什么是函数式接口,函数式接口定义:一个接口有且只有一个抽象方法 。

注意:

  1. 如果一个接口只有一个抽象方法,那么该接口就是一个函数式接口
  2. 如果我们在某个接口上声明了 @FunctionalInterface注解,那么编译器就会按照函数式接口的定义来要求该接 口,这样如果有两个抽象方法,程序编译就会报错的。所以,从某种意义上来说,只要你保证你的接口中只有一个抽象方法,你可以不加这个注解。加上就会自动进行检测的。

定义方式

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
	//注意:只能有一个方法
	void test();
}

基于jdk1.8, 还以有如下定义:

@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
	void test();
	default void test2() {
		System.out.println("JDK1.8新特性,default默认方法可以有具体的实现");
	}
}

2. 什么是Lambda表达式?

Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式允许你通过表达式来代替功能接口。 lambda表达 式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码 块)。 Lambda 表达式(Lambda expression),基于数学中的λ演算得名,也可称为闭包(Closure) 。

Lambda表达式的语法:

 (parameters) -> expression 或 (parameters) ->{ statements; }

Lambda表达式由三部分组成

  1. paramaters:类似方法中的形参列表,这里的参数是函数式接口里的参数。这里的参数类型可以明确的声明也可不声明而由JVM隐含的推断。另外当只有一个推断类型时可以省略掉圆括号。
  2. ->:可理解为“被用于”的意思
  3. 方法体:可以是表达式也可以代码块,是函数式接口里方法的实现。代码块可返回一个值或者什么都不反回,这里的代码块块等同于方法的方法体。如果是表达式,也可以返回一个值或者什么都不反回。

常用的lambda表达式格式:

// 1. 不需要参数,返回值为 2
() -> 2
    
// 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),并返回他们的和
(x, y) -> x + y
    
// 4. 接收2个int型整数,返回他们的乘积
(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)

3. Lambda表达式的基本使用

  1. 参数类型可以省略,如果需要省略,每个参数的类型都要省略。
  2. 参数的小括号里面只有一个参数,那么小括号可以省略
  3. 如果方法体当中只有一句代码,那么大括号可以省略
  4. 如果方法体中只有一条语句,其是return语句,那么大括号可以省略,且去掉return关键字

以下面这些接口为例:

//无返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterNoReturn {
    void test();
}
//无返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterNoReturn {
    void test(int a);
}
//无返回值多个参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterNoReturn {
    void test(int a,int b);
}
//有返回值无参数
@FunctionalInterface
interface NoParameterReturn {
    int test();
}
//有返回值一个参数
@FunctionalInterface
interface OneParameterReturn {
    int test(int a);
}
//有返回值多参数
@FunctionalInterface
interface MoreParameterReturn {
    int test(int a,int b);
}

实现接口最原始的方式就是定义一个类去重写对应的方法,其次更简便的方式就是使用匿名内部类去实现接口;

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = new NoParameterNoReturn(){
            @Override
            public void test() {
                System.out.println("hello");
            }
        };
        noParameterNoReturn.test();
    }
}

那么这里使用lambda表达式, 可以进一步进行简化;

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn = ()->{
            System.out.println("无参数无返回值");
        };
        noParameterNoReturn.test();
        
        OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = (int a)->{
            System.out.println("一个参数无返回值:"+ a);
        };
        oneParameterNoReturn.test(10);
        
        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn = (int a,int b)->{
            System.out.println("多个参数无返回值:"+a+" "+b);
        };
        moreParameterNoReturn.test(20,30);
        
        NoParameterReturn noParameterReturn = ()->{
            System.out.println("有返回值无参数!");
            return 40;
        };
        //接收函数的返回值
        int ret = noParameterReturn.test();
        System.out.println(ret);
        
        OneParameterReturn oneParameterReturn = (int a)->{System.out.println("有返回值有一个参数!");
            return a;
        };
        ret = oneParameterReturn.test(50);
        System.out.println(ret);
        
        MoreParameterReturn moreParameterReturn = (int a,int b)->{
            System.out.println("有返回值多个参数!");
            return a+b;
        };
        ret = moreParameterReturn.test(60,70);
        System.out.println(ret);
    }
}

上面的的代码根据开头的省略规则还可以进一步省略, 如下:

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        NoParameterNoReturn noParameterNoReturn
                = ()->System.out.println("无参数无返回值");
        noParameterNoReturn.test();

        OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn
                = a-> System.out.println("一个参数无返回值:"+ a);
        oneParameterNoReturn.test(10);

        MoreParameterNoReturn moreParameterNoReturn
                = (a,b)-> System.out.println("多个参数无返回值:"+a+" "+b);
        moreParameterNoReturn.test(20,30);

        //有返回值无参数!
        NoParameterReturn noParameterReturn = ()->40;
        int ret = noParameterReturn.test();
        System.out.println(ret);

        //有返回值有一个参数!
        OneParameterReturn oneParameterReturn = a->a;
        ret = oneParameterReturn.test(50);
        System.out.println(ret);

        //有返回值多个参数!
        MoreParameterReturn moreParameterReturn = (a,b)->a+b;
        ret = moreParameterReturn.test(60,70);
        System.out.println(ret);
    }
}

还有一种写法更加简洁, 但可读性就… , 比如:

OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = a-> System.out.println(a);

可以简化成下面的样子, 看不太懂了…

OneParameterNoReturn oneParameterNoReturn = System.out::println;

4. 变量捕获

Lambda 表达式中存在变量捕获 ,了解了变量捕获之后,我们才能更好的理解Lambda 表达式的作用域 。

在匿名内部类中,只能捕获到常量,或者没有发生修改的变量,因为lambda本质也是实现函数式接口,所以lambda也满足此变量捕获的规则。

下面的代码捕获的变量num未修改, 程序可以正常编译和运行;

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

当捕获的变量num是修改过的, 则会报错;

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

5. Lambda在集合当中的使用

5.1 Collection接口中的forEach方法

注意:Collection的forEach()方 法是从接口 java.lang.Iterable 拿过来的。

forEach方法需要传递的参数是Consumer<? super E> action,这个参数也是一个函数式接口,需要重写里面的accept方法。

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

使用匿名内部类,accept中的t参数表示集合中迭代出的元素,我们可以对该元素设定操作, 这里重写的方法只做输出操作;

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("欣");
    list.add("欣");
    list.add("向");
    list.add("荣");
    list.forEach(new Consumer<String>(){
        @Override
        public void accept(String str){
            //简单遍历集合中的元素。
            System.out.print(str+" ");
        }
    });
}

执行结果:

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

我们可以将上面的匿名内部类使用lambda表示,它只有一个参数没有返回值,上面的代码变为

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("欣");
    list.add("欣");
    list.add("向");
    list.add("荣");
    list.forEach(s -> System.out.print(s + " "));
}

5.2 Map中forEach方法

map中的forEach方法和前面Collection中的forEach方法的使用其实都差不多,换了一个参数而已,这个参数BiConsumer<? super K, ? super V> action同样是一个函数式接口,我们需要传入一个实现该接口的实现类。

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

使用匿名内部类:

public static void main(String[] args) {
    Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
    map.put(1, "欣");
    map.put(2, "欣");
    map.put(3, "向");
    map.put(4, "荣");
    map.forEach(new BiConsumer<Integer, String>(){
        @Override
        public void accept(Integer k, String v){
            System.out.println(k + "=" + v);
        }
    });
}

运行结果:

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

同样的对上面代码可以使用lambda表达式来实现,这是一个含有两个参数无返回值的函数式接口,上面的代码改为:

public static void main(String[] args) {
    Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
    map.put(1, "欣");
    map.put(2, "欣");
    map.put(3, "向");
    map.put(4, "荣");
    map.forEach((k,v)-> System.out.println(k + "=" + v));
}

5.3 大部分接口中的sort方法

大部分接口中的sort方法,默认都是按照升序的方式进行排序,如果需要对自定义类进行排序或者实现自定义规则的排序,需要额外传入一个Comparator的实现类对象(比较器) ; 这里以List集合中的sort方法为例 .

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("aaaa");
    list.add("bbb");
    list.add("cc");
    list.add("d");
    list.sort(new Comparator<String>() {
        @Override
        public int compare(String str1, String str2){
            //注意这里比较的是长度
            return str1.length()-str2.length();
        }
    });
    System.out.println(list);
}

运行结果:

【Java】反射, 枚举,Lambda表达式

同样的对上面代码可以使用lambda表达式来实现,这是一个含有两个参数有返回值的函数式接口,上面的代码改为:

 public static void main(String[] args) {
    ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    list.add("aaaa");
    list.add("bbb");
    list.add("cc");
    list.add("d");
    //调用带有2个参数的方法,且返回长度的差值
    list.sort((str1,str2)-> str1.length()-str2.length());
    System.out.println(list);
}

6. 总结

Lambda表达式的优点很明显,在代码层次上来说,使代码变得非常的简洁。缺点也很明显,代码不易读。

  • 优点
  1. 代码简洁,开发迅速
  2. 方便函数式编程
  3. 非常容易进行并行计算
  4. Java 引入 Lambda,改善了集合操作
  • 缺点
  1. 代码可读性变差
  2. 在非并行计算中,很多计算未必有传统的 for 性能要高
  3. 不容易进行调试