1.1 為什么使用Lambda表達式
先看幾個例子:
第一個例子年扩,在一個獨立的線程中執(zhí)行某項任務待侵,我們通常這么實現(xiàn):
class Worker implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++)
doWork();
}
...
}
Worker w = new Worker();
new Thread(w).start();
第二個例子胶滋,自定義字符串比較的方法(通過字符串長度)瘾腰,一般這么做:
class LengthComparator implements Comparator<String> {
public int compare(String first, String second) {
return Integer.compare(first.length(), second.length());
}
}
Arrays.sort(strings, new LengthComparator());
第三個例子皆的,在JavaFX中,給一個button添加一個callback:
button.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
public void handle(ActionEvent event) {
System.out.println("Thanks for clicking!");
}
});
這些例子有一個共同點蹋盆,就是:先定義一段代碼塊祭务,傳給某個對象或方法,然后被執(zhí)行怪嫌。在Lambda表達式之前义锥,Java是不允許直接傳遞代碼塊的,因為Java是面向?qū)ο蟮难颐穑虼吮仨殏鬟f一個對象拌倍,將要執(zhí)行的代碼塊封裝到對象里。
1.2 Lambda表達式的語法
將上面第二個例子中的LengthComparator
噪径,用Lambda表達式表示為:
(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
->
前為參數(shù)列表柱恤,其后為表達式語句體;
如果表達式語句體不止一行找爱,則將語句體寫在{}中梗顺,與普通的函數(shù)一樣:
(String first, String second) -> {
if (first.length() > second.length()) {
return 1;
} else if (first.length() == second.length()) {
return 0;
} else {
return -1;
}
};
如果沒有參數(shù),()
還是需要帶上车摄,比如上面的第一個例子寺谤,可以表示為:
() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i ++) {
doWork();
}
}
如果參數(shù)的類型可以從上下文自動推斷,則可以省略:
Comparator<String> comp
= (first, second) // Same as (String first, String second)
-> Integer.compare(first.length(), second.length());
如果參數(shù)只有一個吮播,且類型可以自動推斷变屁,則小括號()
也可以省略:
// Instead of (event) -> or (ActionEvent event) ->
eventHandler<ActionEvent> listener = event -> System.out.println("Thanks for clicking!");
lambda表達式的返回值的類型是自動推斷的,因此不需要指明意狠;在lambda表達式粟关,某些條件分支中有返回值,而其它分支沒有返回值环戈,是不允許的闷板,如:
(x) -> {
if (x >= 0) {
return 1;
}
}
另外,expression lambda
和statement lambda
的區(qū)別是院塞,expression lambda
不需要寫return
關(guān)鍵字遮晚,Java runtime會將表達式的結(jié)果作為返回值返回,而statement lambda
是寫在{}
中的表達式迫悠,需要使用return
關(guān)鍵字鹏漆,比如:
// expression lambda
Comparator<String> comp1 = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
// statement lambda
Comparator<String> comp2 = (first, second) -> { return Integer.compare(first.length(), second.length());};
1.3 Functional Interface
如果一個接口(interface)僅有一個抽象方法(abstract method)巩梢,就稱為Functional Interface
创泄,比如Runnable
艺玲、Comparator
等。
在任何需要一個Functional Interface
對象的地方鞠抑,都可以使用lambda表達式:
Arrays.sort(words, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
這里饭聚,sort()
的第二個參數(shù)需要的是一個Comparator
對象,而Comparator
是Functional Interface
搁拙,因此可以直接傳入lambda表達式秒梳,在調(diào)用該對象的compare()
方法時,就是執(zhí)行該lambda表達式中的語句體箕速;
如果lambda表達式的語句體會拋出異常酪碘,則對應的Functional Interface
中的抽象方法必須拋出了該異常,否則就需要在lambda表達式中顯式捕獲異常:
Runnable r = () -> {
System.out.println("------");
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// catch exception
}
};
Callable<String> c = () -> {
System.out.println("--------");
Thread.sleep(10);
return "";
};
1.4 Method Reference
如果將lambda表達式的參數(shù)作為參數(shù)傳遞給一個方法盐茎,他們的執(zhí)行效果是相同的兴垦,則該lambda表達式可以使用Method Reference
表達,以下兩種方式是等價的:
(x) -> System.out.println(x)
System.out::println
其中System.out::println
被稱為Method Reference
字柠。
Method Reference
主要有三種形式:
object::instanceMethod
Class::staticMethod
Class::instanceMethod
對于前兩種方式探越,對應的lambda表達式的參數(shù)和method的參數(shù)是一致的,比如:
System.out::println
(x) -> System.out.println(x)
Math::pow
(x, y) -> Math.pow(x, y)
對于第三種方式窑业,對應的lambda表達式的語句體中钦幔,第一個參數(shù)作為對象,調(diào)用method常柄,將其它參數(shù)作為method的參數(shù)鲤氢,比如:
String::compareToIgnoreCase
(s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2)
1.5 Constructor Reference
Constructor Reference
與Method Reference
類似,只不過是特殊的method:new
西潘,具體調(diào)用的是哪個構(gòu)造函數(shù)铜异,由上下文環(huán)境決定,比如:
List<String> labels = ...;
Stream<Button> stream = labels.stream().map(Button::new);
Button::new
等價于(x) -> Button(x)
秸架,所以調(diào)用的構(gòu)造函數(shù)是:Button(x)
;
除了創(chuàng)建單個對象揍庄,也可以創(chuàng)建對象數(shù)組,如下面兩種方式等價:
int[]::new
(x) -> new int[x]
1.6 變量作用域
lambd表達式會捕獲當前作用域下可用的變量东抹,比如:
public void repeatMessage(String text, int count) {
Runnable r = () -> {
for (int i = 0; i < count; i ++) {
System.out.println(text);
Thread.yield();
}
};
new Thread(r).start();
}
但是這些變量必須是不可變的蚂子,為什么呢?看下面這個例子:
int matches = 0;
for (Path p : files)
new Thread(() -> { if (p has some property) matches++; }).start(); // Illegal to mutate matches
因為可變的變量在lambda表達式中不是線程安全的缭黔,這和內(nèi)部類的要求是一致的食茎,內(nèi)部類中只能引用外部定義的final
變量;
lambda表達式的作用域與嵌套代碼塊的作用域是一樣的馏谨,所以在lambd表達式中的參數(shù)名或變量名不能與局部變量沖突别渔,如:
Path first = Paths.get("/usr/bin");
Comparator<String> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); // Error: Variable first already defined
如果在lambda表達式中引用this
變量,則引用的是創(chuàng)建該lambda表達式的方法的this
變量,如:
public class Application() {
public void doWork() {
Runnable runner = () -> {
...;
System.out.println(this.toString());
...
};
}
}
所以這里的this.toString()
調(diào)用的是Application
對象的toString()
哎媚,而不是Runnable
對象的喇伯。
1.7 Default Method
接口中只能有抽象方法,如果在已有的接口中新增一個方法拨与,則該接口所有的實現(xiàn)類都需要實現(xiàn)該方法稻据。Java 8中引入了Default Method
的概念,在接口中新增一個default
方法买喧,不會破壞已有的接口規(guī)則捻悯,接口的實現(xiàn)類可以選擇重寫或直接繼承該default
方法,比如:
interface Person {
long getId();
default String getName() { return "John Q. Public"; }
}
Java是允許多繼承的淤毛,如果一個類的父類中定義的方法和接口中定義的default
方法完全相同今缚,或者一個類的兩個接口中定義了完全相同的方法, 則如何處理這種沖突呢低淡?處理規(guī)則如下:
- 如果是父類和接口的方法沖突:以父類中的方法為準荚斯,接口中的方法被忽略;
- 如果兩個接口中的
default
方法沖突查牌,則需要重寫該方法解決沖突事期;
1.8 Static Method
Java 8之前,接口中只能定義static
變量纸颜,Java 8開始兽泣,接口中可以添加static
方法,比如Comparator
接口新增了一系列comparingXXX
的static
方法胁孙,比如:
public static <T> Comparator<T> comparingInt(ToIntFunction<? super T> keyExtractor) {
Objects.requireNonNull(keyExtractor);
return (Comparator<T> & Serializable)
(c1, c2) -> Integer.compare(keyExtractor.applyAsInt(c1), keyExtractor.applyAsInt(c2));
}
使用這個static
方法唠倦,以下兩種方式也是等價的:
Arrays.sort(cities, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
Arrays.sort(cities, Comparator.comparingInt(String::length));
所以,以后我們在設計自己的接口時涮较,不需要再定義單獨的工具類(如Collections/Collection)稠鼻,在接口中使用static
方法就行了。
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