Java Lambda表达式

Lambda表达式

Lambda表达式,也可以称为闭包,是Java 8发布的最重要新特性

• Lambda答应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便紧凑
  
• 语法:
  
  
  
  • (parameter) -> expression
    
  • (parameter) -> { statement; }
    
  
  
• parameter: 参数列表,如果只有一个参数,可以省略括号,如果没有参数,也需要使用括号;
  
• expression 或 { statement; } 是Lambda表达式的主体
  

我们可以举一个简朴的例子

1. public class Main {
2.     public static void main(String[] args) {
3. //        Lambda表达式计算两数之和
4.         MathOperation addition = (a, b) -> a + b;
5.         MathOperation addition2 = (a, b) -> a + b;
6.         MathOperation addition3 = (a, b) -> a*b;
7.         System.out.println(addition.operate(5,3));
8.         System.out.println(addition2.operate(5,3));
9.         System.out.println(addition3.operate(5,3));
11.     }
12. }
13. interface  MathOperation{
14.     int operate(int a, int b);
15. }

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在上面的例子中，MathOperation 是一个函数式接口，它包含一个抽象方法 operation，Lambda 表达式(a, b) -> a + b 实现了这个抽象方法，表示对两个参数举行相加操纵。
所以,Lambda表达式可以用来实现接口的方法,但是只可以实现一种方法,一种以上如下图

1. MathOperation operation = (a, b) -> {
2.             return a / b;
3.         };
4. MathOperation operation = (a, b) -> {
5.             return a * b + 10;
6.         };

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重要特征

简便性

Lambda 表达式提供了一种更为简便的语法，尤其实用于函数式接口。相比于传统的匿名内部类，Lambda 表达式使得代码更为紧凑，淘汰了样板代码的编写。

1. @FunctionalInterface
2. public interface Runnable {
3.     /**
4.      * When an object implementing interface Runnable is used
5.      * to create a thread, starting the thread causes the object's
6.      * run method to be called in that separately executing
7.      * thread.
8.      * <p>
9.      * The general contract of the method run is that it may
10.      * take any action whatsoever.
11.      *
12.      * @see     java.lang.Thread#run()
13.      */
14.     public abstract void run();
15. }

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1. public class Main {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         //使用匿名内部类
4.         Runnable runnable1 = new Runnable() {
5.             @Override
6.             public void run() {
7.                 System.out.println("Hello World!");
8.             }
9.         };
10.         runnable1.run();
12. // 使用 Lambda 表达式
13.         Runnable runnable2 = () -> System.out.println("Hello World!");
14.         runnable2.run();
15.     }
16. }

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函数式编程支持

Lambda 表达式是函数式编程的一种表现，它答应将函数当作参数传递给方法，或者将函数作为返回值，这种支持使得 Java 在函数式编程方面更为灵活，能够更好地处理聚集操纵、并行计算等任务

1. List<String> names = Arrays.asList("Alice","Bob","Cuiweiyang");
2. names.forEach(name -> System.out.println(name));

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实现了一下接口

变量捕获

Lambda 表达式可以访问外部作用域的变量，这种特性称为变量捕获，Lambda 表达式可以隐式地捕获 final 或究竟上是 final 的局部变量。

1. int  x = 10;
2. Function function = a -> System.out.println(a+x);//注意返回值类型
3. function.oper(5);

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1. interface Function{
2.     void oper(int a);
3. }

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方法引用

Lambda 表达式可以通过方法引用进一步简化，方法引用答应你直接引用现有类或对象的方法，而不用编写冗余的代码

1. // 使用方法引用
2. List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
3. names.forEach(System.out::println);

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可并行性

Lambda 表达式能够更方便地实现并行操纵，通过使用 Stream API 结合 Lambda 表达式，可以更容易地实现并行计算，提高程序性能。

1. // 使用 Lambda 表达式和 Stream API 进行并行计算
2. List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
3. int sum =numbers.parallelStream().mapToInt(Integer::intValue).sum();
4. System.out.println("sum: "+sum);

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Lambda 表达式的引入使得 Java 编程更加灵活、简便，并推动了函数式编程的发展。
Lambda表达式实例

Lambda 表达式的简朴例子:

1. // 1. 不需要参数,返回值为 5  
2. () -> 5  
4. // 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值  
5. x -> 2 * x  
7. // 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值  
8. (x, y) -> x – y  
10. // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和  
11. (int x, int y) -> x + y  
13. // 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)  
14. (String s) -> System.out.print(s)

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可以分析一下一下代码

1. public class Java8Tester {
2.     public static void main(String []args){
3.         Java8Tester tester = new Java8Tester();
5.         // 类型声明
6.         MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
8.         // 不用类型声明
9.         MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
11.         // 大括号中的返回语句
12.         MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };
14.         // 没有大括号及返回语句
15.         MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
17.         System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
18.         System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
19.         System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
20.         System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
22.         // 不用括号
23.         GreetingService greetService1 = message ->
24.                 System.out.println("Hello " + message);
26.         // 用括号
27.         GreetingService greetService2 = (message) ->
28.                 System.out.println("Hello " + message);
30.         greetService1.sayMessage("Runoob");
31.         greetService2.sayMessage("Google");
32.     }
34.     interface MathOperation {
35.         int operation(int a, int b);
36.     }
38.     interface GreetingService {
39.         void sayMessage(String message);
40.     }
42.     private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
43.         return mathOperation.operation(a, b);
44.     }
45. }

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使用 Lambda 表达式需要注意以下两点：

• Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法范例接口（比方，一个简朴方法接口）。在上面例子中，我们使用各种范例的 Lambda 表达式来定义 MathOperation 接口的方法，然后我们定义了 operation 的执行。
  
• Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦，并且给予 Java 简朴但是强大的函数化的编程能力。
  

变量作用域

lambda 表达式只能引用标志了 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。

1. public class Java8Tester {
2.    final static String salutation = "Hello! ";
3.    
4.    public static void main(String args[]){
5.       GreetingService greetService1 = message ->
6.       System.out.println(salutation + message);
7.       greetService1.sayMessage("Runoob");
8.    }
9.    
10.    interface GreetingService {
11.       void sayMessage(String message);
12.    }
13. }

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$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester
Hello! Runoob
我们也可以直接在 lambda 表达式中访问外层的局部变量：

1. public class Java8Tester {
2.     public static void main(String args[]) {
3.         final int num = 1;
4.         Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
5.         s.convert(2);  // 输出结果为 3
6.     }
8.     public interface Converter<T1, T2> {
9.         void convert(int i);
10.     }
11. }

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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)

1. int num = 1;  
2. Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
3. s.convert(2);
4. num = 5;  
5. //报错信息：Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively final

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在 Lambda 表达式当中不答应声明一个与局部变量同名的参数或者局部变量。

1. String first = "";  
2. Comparator<String> comparator = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());  //编译会出错

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