Lambda表达式是什么

发布时间:2021-10-20 17:34:09 作者:柒染
来源:亿速云 阅读:128

这篇文章给大家介绍Lambda表达式是什么,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。

1. Lambda简介

可以把Lambda表达式理解为简洁地表示可传递的匿名函数的一种方式:它没有名称,但它有参数列表、函数主体、返回类型,可能还有一个可以抛出的异常列表。

2. Lambda写法

(parameters) -> expression 或 (parameters) -> { statements; } eg:(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()); Lambda表达式有三个部分:

Lambda表达式是什么

3. 函数式接口和函数描述符

函数式接口就是只定义一个抽象方法的接口。接口上标有@FunctionalInterface表示该接口会设计成 一个函数式接口,如果你用@FunctionalInterface定义了一个接口,而它却不是函数式接口的话,编译器将返回一个提示原因的错误。接口现在还可以拥有默认方法(即在类没有对方法进行实现时, 其主体为方法提供默认实现的方法)。哪怕有很多默认方法,只要接口只定义了一个抽象方法,它就仍然是一个函数式接口。

函数式接口的抽象方法的签名就是Lambda表达式的签名。我们将这种抽象方法叫作:函数描述符。例如,Runnable接口可以看作一个什么也不接受什么也不返回(void)的函数的签名,因为它只有一个叫作run的抽象方法,这个方法什么也不接受,什么也不返回(void)。

4. 三种常用的函数式接口

4.1 Predicate

/**
 * Represents a predicate (boolean-valued function) of one argument.
 * <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
 * whose functional method is {@link #test(Object)}.
 * @param <T> the type of the input to the predicate
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
    /**
     * Evaluates this predicate on the given argument.
     * @param t the input argument
     * @return {@code true} if the input argument matches the predicate,
     * otherwise {@code false}
     */
    boolean test(T t);
}

Predicate的英文示意是:谓词。 Predicate接口定义了一个名叫test的抽象方法,它接受泛型T对象,并返回一个boolean。

4.2 Consumer

/**
* Represents an operation that accepts a single input argument and returns no
* result. Unlike most other functional interfaces, {@code Consumer} is expected
* to operate via side-effects.
* <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
* whose functional method is {@link #accept(Object)}.
* @param <T> the type of the input to the operation
* @since 1.8
*/
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
   /**
    * Performs this operation on the given argument.
    * @param t the input argument
    */
   void accept(T t);
}

Consumer的英文示意是:消费者。 Consumer接口定义了一个名叫accept的抽象方法,它接受泛型T对象,并没有返回任何值。

4.3 Function

/**
* Represents a function that accepts one argument and produces a result.
* <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
* whose functional method is {@link #apply(Object)}.
* @param <T> the type of the input to the function
* @param <R> the type of the result of the function
* @since 1.8
*/
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
   /**
    * Applies this function to the given argument.
    * @param t the function argument
    * @return the function result
    */
   R apply(T t);
}

Function的英文示意是:功能。 Function接口定义了一个名叫apply的抽象方法,它接受泛型T对象,并返回一个泛型R的对象。

Java还有一个自动装箱机制来帮助程序员执行这一任务:装箱和拆箱操作是自动完成的。但这在性能方面是要付出代价的。装箱后的值本质上就是把原始类型包裹起来,并保存在堆里。因此,装箱后的值需要更多的内存,并需要额外的内存搜索来获取被包裹的原始值。Java 8为我们前面所说的函数式接口带来了一个专门的版本,以便在输入和输出都是原始类型时避免自动装箱的操作。

4.4 Java 8中的常用函数式接口

Lambda表达式是什么

5. 类型检查、类型推断以及限制

5.1 类型检查

Lambda的类型是从使用Lambda的上下文推断出来的。上下文(比如,接受它传递的方法的参数,或接受它的值的局部变量)中Lambda表达式需要的类型称为目标类型。 Lambda表达式是什么 类型检查过程可以分解为如下所示。

这段代码是有效的,因为我们所传递的Lambda表达式也同样接受Apple为参数,并返回一个 boolean。请注意,如果Lambda表达式抛出一个异常,那么抽象方法所声明的throws语句也必 须与之匹配。有了目标类型的概念,同一个Lambda表达式就可以与不同的函数式接口联系起来,只要它 们的抽象方法签名能够兼容。比如,前面提到的Callable和PrivilegedAction,这两个接口都代表着什么也不接受且返回一个泛型T的函数。 因此,下面两个赋值是有效的:

Callable<Integer> c = () -> 42;
PrivilegedAction<Integer> p = () -> 42;

特殊的void兼容规则 如果一个Lambda的主体是一个语句表达式, 它就和一个返回void的函数描述符兼容(当然需要参数列表也兼容)。 例如,以下两行都是合法的,尽管List的add方法返回了一个 boolean,而不是Consumer上下文(T -> void)所要求的void:

// Predicate返回了一个boolean 
Predicate<String> p = s -> list.add(s); 
// Consumer返回了一个void 
Consumer<String> b = s -> list.add(s);

5.2 类型推断

Java编译器会从上下文(目标类型)推断出用什么函数式接 口来配合Lambda表达式,这意味着它也可以推断出适合Lambda的签名,因为函数描述符可以通过目标类型来得到。这样做的好处在于,编译器可以了解Lambda表达式的参数类型,这样就可以在Lambda语法中省去标注参数类型。

// 没有类 型推断
Comparator<Apple> c = (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()); 
// 有类型推断
Comparator<Apple> c = (a1, a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

5.3 使用局部变量

Lambda表达式 也允许使用自由变量(不是参数,而是在外层作用域中定义的变量),就像匿名类一样。 它们被 称作捕获Lambda。 Lambda捕获的局部变量必须显式声明为final, 或事实上是final。换句话说,Lambda表达式只能捕获指派给它们的局部变量一次。

6. 方法引用

方法引用可以被看作仅仅调用特定方法的Lambda的一种快捷 写法,方法引用看作针对仅仅涉及单一方法的Lambda的语法糖。目标引用放在分隔符::前,方法的名称放在后面。方法引用主要有三类:

对于一个现有构造函数,你可以利用它的名称和关键字new来创建它的一个引用: ClassName::new。它的功能与指向静态方法的引用类似。
Supplier<Apple> c1 = Apple::new;
Apple a1 = c1.get();
     
这就等价于:
Supplier<Apple> c1 = () -> new Apple(); // 利用默认构造函数创建 Apple的Lambda表达式
Apple a1 = c1.get(); // 调用Supplier的get方法 将产生一个新的Apple

7. 复合Lambda表达式的有用方法

7.1 比较器复合

Comparator<Apple> c = Comparator.comparing(Apple::getWeight);
// 逆序 按重量递 减排序
inventory.sort(comparing(Apple::getWeight).reversed());
// 比较器链 按重量递减排序;两个苹果一样重时,进一步按国家排序
inventory.sort(comparing(Apple::getWeight)
         .reversed()
         .thenComparing(Apple::getCountry));

7.2 谓词复合

// 产生现有Predicate 对象redApple的非
Predicate<Apple> notRedApple = redApple.negate();
// 链接两个谓词来生成另 一个Predicate对象  一个苹果既是红色又比较重
Predicate<Apple> redAndHeavyApple = redApple.and(a -> a.getWeight() > 150);
// 链接Predicate的方法来构造更复杂Predicate对象 表达要么是重(150克以上)的红苹果,要么是绿苹果
Predicate<Apple> redAndHeavyAppleOrGreen = redApple.and(a -> a.getWeight() > 150) 
                                            .or(a -> "green".equals(a.getColor()));
请注意,and和or方法是按照在表达式链中的位置,从左向右确定优 先级的。因此,a.or(b).and(c)可以看作(a || b) && c。

7.3 函数复合

andThen方法会返回一个函数,它先对输入应用一个给定函数,再对输出应用另一个函数。 比如,
Function<Integer, Integer> f = x -> x + 1;
Function<Integer, Integer> g = x -> x * 2;
Function<Integer, Integer> h = f.andThen(g);
int result = h.apply(1);
数学上会写作g(f(x))或(g o f)(x)
这将返回4

compose方法,先把给定的函数用作compose的参数里面给的那个函 数,然后再把函数本身用于结果。
Function<Integer, Integer> f = x -> x + 1;
Function<Integer, Integer> g = x -> x * 2;
Function<Integer, Integer> h = f.compose(g);
int result = h.apply(1);
数学上会写作f(g(x))或(f o g)(x) 
这将返回3

以下是你应从本章中学到的关键概念。

关于Lambda表达式是什么就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,可以学到更多知识。如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到。

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