文章目录
- 1. 什么是函数接口？
- 示例1：在java中定义函数接口
- 示例2：使用Java中的匿名类实现SAM
- 2. Lambda表达式简介
- 2.1 如何在Java中定义Lambda表达式？
- 2.2 Lambda主体的类型
- 示例3：Lambda表达式
- 3. 带参数的Lambda表达式
- 示例4：使用带参数的lambda表达式
- 4. 通用函数接口
- 示例5：泛型函数接口和Lambda表达式
- 6. Lambda表达式和流API
- 示例6：将lambdas与流API一起使用的演示
- 参考文档
在本文中，我们将通过示例了解java lambda表达式以及lambda表达式与函数接口、通用函数接口和流API的使用。
lambda表达式是在Java 8中首次引入的。其主要目的是提高语言的表达能力。
但是，在进入lambda之前，我们首先需要了解函数接口（functional interface）。
1. 什么是函数接口？
如果一个Java接口包含并且只有一个抽象方法，那么它被称为函数接口。这个唯一方法明确了接口的预期用途。
例如，java.lang包中的Runnable接口是一个函数接口，因为它只包含一个方法，即run()。
示例1：在java中定义函数接口
import java.lang.FunctionalInterface;
@FunctionalInterface
public interface MyInterface{
// the single abstract method
double getValue();
} 在上面的示例中，接口MyInterface只有一个抽象方法getValue()。因此，它是一个函数接口。
在这里，我们使用了注释@FunctionalInterface。该注释会强制Java编译器明确该接口是函数接口。因此，不允许有多个抽象方法。但是，它不是强制性的。
在Java 7中，功能接口被视为Single Abstract Method或SAM类型。SAM通常用Java 7中的匿名类实现。
示例2：使用Java中的匿名类实现SAM
public class FunctionInterfaceTest {
public static void main(String[] args) {
// anonymous class
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("I just implemented the Runnable Functional Interface.");
}
}).start();
}
}输出：
I just implemented the Runnable Functional Interface. 在这里，我们可以将匿名类传递给方法。这有助于在Java7中用更少的代码编写程序。但是，语法仍然很困难，需要大量额外的代码行。
Java8进一步扩展了SAM的功能。因为我们知道一个函数接口只有一个方法，所以在将它作为参数传递时不需要定义该方法的名称。Lambda表达式允许我们这样做。
2. Lambda表达式简介
Lambda表达式本质上是一个匿名或未命名的方法。lambda表达式不能单独执行。相反，它用于实现函数接口定义的方法。
2.1 如何在Java中定义Lambda表达式？
下面是如何在Java中定义lambda表达式。
(parameter list) -> lambda body新运算符（->）称为箭头运算符或lambda运算符。我们来看看一些例子，假设我们有这样一种方法：
double getPiValue() {
return 3.1415;
}我们可以使用lambda表达式编写此方法，如下所示：
() -> 3.1415这里，该方法没有任何参数。因此，运算符的左侧包含一个空参数。右侧是lambda主体，它指定lambda表达式的操作。在本例中，它返回值3.1415。
2.2 Lambda主体的类型
在Java中，lambda主体有两种类型。
1. 单一表达式的主体
() -> System.out.println("Lambdas are great"); 这种类型的lambda主体称为表达式主体。
2. 由代码块组成的主体
() -> {
double pi = 3.1415;
return pi;
}; 这种类型的lambda体称为块主体。块主体允许lambda主体包含多个语句。这些语句括在大括号内，您必须在大括号后添加分号。
注意：对于块主体，应该始终有一个return语句。但是，表达式主体不需要return语句。
示例3：Lambda表达式
让我们编写一个Java程序，该程序使用lambda表达式返回Pi的值。
前面提到的lambda不是在它自己的表达式上执行的。相反，它实现了由函数接口定义的抽象方法。
所以，我们需要先定义一个函数接口。
import java.lang.FunctionalInterface;
// this is functional interface
@FunctionalInterface
interface MyInterface{
// abstract method
double getPiValue();
}
public class Main {
public static void main( String[] args ) {
// declare a reference to MyInterface
MyInterface ref;
// lambda expression
ref = () -> 3.1415;
System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue());
}
}输出：
Value of Pi = 3.1415在上面的示例中，
- 我们创建了一个名为MyInterface的函数接口。它包含一个名为getPiValue()的抽象方法。
- 在Main类中，我们声明了对MyInterface的引用。注意，我们可以声明接口的引用，但不能实例化接口。也就是说，
// it will throw an error
MyInterface ref = new myInterface();
// it is valid
MyInterface ref;- 然后我们为引用指定一个lambda表达式：
ref = () -> 3.1415;- 最后，我们使用引用接口调用getPiValue()方法：
System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue());3. 带参数的Lambda表达式
到目前为止，我们已经创建了不带任何参数的lambda表达式。但是，类似于方法，lambda表达式也可以具有参数。例如：
(n) -> (n%2)==0在此，括号内的变量n是传递给lambda表达式的参数。Lambda主体接受参数并检查其是偶数还是奇数。
示例4：使用带参数的lambda表达式
@FunctionalInterface
interface MyInterface {
// abstract method
String reverse(String n);
}
public class Main {
public static void main( String[] args ) {
// declare a reference to MyInterface
// assign a lambda expression to the reference
MyInterface ref = (str) -> {
String result = "";
for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--)
result += str.charAt(i);
return result;
};
// call the method of the interface
System.out.println("Lambda reversed = " + ref.reverse("Lambda"));
}
}输出：
Lambda reversed = adbmaL4. 通用函数接口
到目前为止，我们使用的函数接口仅接受一种类型的值。例如，
@FunctionalInterface
interface MyInterface {
String reverseString(String n);
}上面的函数接口仅接受String并返回String。但是，我们可以使函数接口通用，以便接受任何数据类型。
示例5：泛型函数接口和Lambda表达式
// GenericInterface.java
@FunctionalInterface
interface GenericInterface<T> {
// generic method
T func(T t);
}
// GenericLambda.java
public class Main {
public static void main( String[] args ) {
// declare a reference to GenericInterface
// the GenericInterface operates on String data
// assign a lambda expression to it
GenericInterface<String> reverse = (str) -> {
String result = "";
for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--)
result += str.charAt(i);
return result;
};
System.out.println("Lambda reversed = " + reverse.func("Lambda"));
// declare another reference to GenericInterface
// the GenericInterface operates on Integer data
// assign a lambda expression to it
GenericInterface<Integer> factorial = (n) -> {
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++)
result = i * result;
return result;
};
System.out.println("factorial of 5 = " + factorial.func(5));
}
}输出：
Lambda reversed = adbmaL
factorial of 5 = 120 在上面的示例中，我们创建了一个名为GenericInterface的泛型函数接口。它包含一个名为func()的泛型方法。
在Main类中，
- GenericInterface<String> reverse - 创建对接口的引用。接口现在对String类型的数据进行操作。
- GenericInterface<Integer> factorial - 创建对接口的引用。在本例中，接口对Integer型数据进行操作。
6. Lambda表达式和流API
新的java.util.stream包已经被添加到JDK8中，它允许java开发人员执行诸如搜索、过滤、映射、减少或操作List之类的集合的操作。
例如，我们有一个数据流（在我们的例子中是一个字符串列表），其中每个字符串都是国家名称和国家位置的组合。现在，我们可以处理这些数据流，只检索尼泊尔这个地方。
为此，我们可以通过流API和Lambda表达式的组合在流中执行批量操作。
示例6：将lambdas与流API一起使用的演示
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class StreamMain {
// create an object of list using ArrayList
static List<String> places = new ArrayList<>();
// preparing our data
public static List getPlaces(){
// add places and country to the list
places.add("Nepal, Kathmandu");
places.add("Nepal, Pokhara");
places.add("India, Delhi");
places.add("USA, New York");
places.add("Africa, Nigeria");
return places;
}
public static void main( String[] args ) {
List<String> myPlaces = getPlaces();
System.out.println("Places from Nepal:");
// Filter places from Nepal
myPlaces.stream()
.filter((p) -> p.startsWith("Nepal"))
.map((p) -> p.toUpperCase())
.sorted()
.forEach((p) -> System.out.println(p));
}
}输出：
Places from Nepal:
NEPAL, KATHMANDU
NEPAL, POKHARA在上面的示例中，请注意以下语句：
myPlaces.stream()
.filter((p) -> p.startsWith("Nepal"))
.map((p) -> p.toUpperCase())
.sorted()
.forEach((p) -> System.out.println(p)); 在这里，我们使用流API的filter()、map()和forEach()等方法。这些方法可以将lambda表达式作为输入。
我们还可以根据上面所学的语法定义自己的表达式。这使得我们可以大幅减少代码行，正如我们在上面的例子中看到的那样。
参考文档
[1]Parewa Labs Pvt. Ltd.Java autoboxing and unboxing[EB/OL].https://www.programiz.com/java-programming/lambda-expression,2020-01-01.
