Lambda 表达式,也可称为闭包,它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。
Lambda 允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中)。
使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。
语法
lambda 表达式的语法格式如下:
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }
以下是一些 Lambda 表达式的例子:
(int a, int b) -> { return a + b; }
() -> System.out.println("Hello World");
(String s) -> { System.out.println(s); }
() -> 42
() -> { return 3.1415 };
Lambda 表达式的结构
让我们了解一下 Lambda 表达式的结构。
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)
与(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
什么是函数式接口
在 Java 中,Marker(标记)类型的接口是一种没有方法或属性声明的接口,简单地说,marker 接口是空接口。相似地,函数式接口是只包含一个抽象方法声明的接口。
java.lang.Runnable
就是一种函数式接口,在 Runnable 接口中只声明了一个方法 void run()
,相似地,ActionListener 接口也是一种函数式接口,我们使用匿名内部类来实例化函数式接口的对象,有了 Lambda 表达式,这一方式可以得到简化。
每个 Lambda 表达式都能隐式地赋值给函数式接口,例如,我们可以通过 Lambda 表达式创建 Runnable
接口的引用。
Runnable r = () -> System.out.println("hello world");
当不指明函数式接口时,编译器会自动解释这种转化:
new Thread(
() -> System.out.println("hello world")
).start();
因此,在上面的代码中,编译器会自动推断:根据线程类的构造函数签名 public Thread(Runnable r) { }
,将该 Lambda 表达式赋给 Runnable 接口。
以下是一些 Lambda 表达式及其函数式接口:
Consumer<Integer> c = (int x) -> { System.out.println(x) };
BiConsumer<Integer, String> b = (Integer x, String y) -> System.out.println(x + " : " + y);
Predicate<String> p = (String s) -> { s == null };
@FunctionalInterface
是 Java 8 新加入的一种接口,用于指明该接口类型声明是根据 Java 语言规范定义的函数式接口。Java 8 还声明了一些 Lambda 表达式可以使用的函数式接口,当你注释的接口不是有效的函数式接口时,可以使用 @FunctionalInterface
解决编译层面的错误。
以下是一种自定义的函数式接口:
@FunctionalInterface
public interface WorkerInterface {
public void doSomeWork();
}
函数式接口定义好后,我们可以在 API 中使用它,同时利用 Lambda 表达式。例如:
//定义一个函数式接口
@FunctionalInterface
public interface WorkerInterface {
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") );
}
}
输出:
Worker invoked using Anonymous class
Worker invoked using Lambda expression
变量作用域
lambda 表达式只能引用标记了 final
的外层局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。
在 Java8Tester.java 文件输入以下代码:
public class Java8Tester {
final static String salutation = "Hello! ";
public static void main(String args[]){
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println(salutation + message);
greetService1.sayMessage("Runoob");
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
}
输出结果为:
Hello! Runoob
我们也可以直接在 lambda 表达式中访问外层的局部变量:
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]) {
final int num = 1;
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2); // 输出结果为 3
}
public interface Converter<T1, T2> {
void convert(int i);
}
}
lambda 表达式的局部变量可以不用声明为 final,但是必须不可被后面的代码修改(即隐性的具有 final 的语义)
int num = 1;
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2);
num = 5;
//报错信息:Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively
final
在 Lambda 表达式当中不允许声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量。
String first = "";
Comparator<String> comparator = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); //编译会出错
Java 8 方法引用
方法引用通过方法的名字来指向一个方法。
方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁,减少冗余代码。
方法引用使用一对冒号 :: 。
package com.runoob.main;
@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
T get();
}
class Car {
//Supplier是jdk1.8的接口,这里和lamda一起使用了
public static Car create(final Supplier<Car> supplier) {
return supplier.get();
}
public static void collide(final Car car) {
System.out.println("Collided " + car.toString());
}
public void follow(final Car another) {
System.out.println("Following the " + another.toString());
}
public void repair() {
System.out.println("Repaired " + this.toString());
}
}
- 构造器引用:它的语法是Class::new,或者更一般的Class< T >::new实例如下:
final Car car = Car.create( Car::new );
final List< Car > cars = Arrays.asList( car );
- 静态方法引用:它的语法是Class::static_method,实例如下:
cars.forEach( Car::collide );
- 特定类的任意对象的方法引用:它的语法是Class::method实例如下:
cars.forEach( Car::repair );
- 特定对象的方法引用:它的语法是instance::method实例如下:
final Car police = Car.create( Car::new );
cars.forEach( police::follow );
方法引用实例
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]){
List<String> names = new ArrayList();
names.add("Google");
names.add("Runoob");
names.add("Taobao");
names.add("Baidu");
names.add("Sina");
names.forEach(System.out::println);
}
}
实例中我们将 System.out::println 方法作为静态方法来引用。
执行以上脚本,输出结果为:
$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester
Google
Runoob
Taobao
Baidu
Sina