ColorfulC ·Lambda 表達式
Lambda 表達式是一個 Java 8 以后開始支持的一個非常優(yōu)雅的新特性，本小節(jié)我們將學習什么是 Lambda 表達式，為什么需要 Lambda 表達式，Lambda 表達式的基礎語法，以及 Lambda 表達式的實際應用等內(nèi)容。
1. 什么是 Lambda 表達式
Lambda 表達式基于數(shù)學中的 λ 演算得名，直接對應于其中的 lambda 抽象（lambda abstraction），是一個匿名函數(shù)，即沒有函數(shù)名的函數(shù)。
Lambda 表達式是一個匿名函數(shù)，匿名函數(shù)由 LISP 語言在 1958 年首先采用，此后，越來越多的編程語言開始陸續(xù)采用。
我們可以把 Lambda 表達式理解為是一段可傳遞的代碼（將代碼像數(shù)據(jù)一樣傳遞）。使用它可以寫出簡潔、靈活的代碼。作為一種更緊湊的代碼風格，使 Java 語言的表達能力得到了提升。
2. 為什么需要 Lambda 表達式
在 Java 8 之前，編寫一個匿名內(nèi)部類的代碼很冗長、可讀性很差，請查看如下實例：
public class LambdaDemo1 {
public static void main(String[] args) {
// 實例化一個 Runnable 接口的匿名實現(xiàn)類對象
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Hello, 匿名內(nèi)部類");
}
};
// 執(zhí)行匿名內(nèi)部類的 run() 方法
runnable.run();
}
}
運行結果：
Hello, 匿名內(nèi)部類
Lambda 表達式的應用則使代碼變得更加緊湊，可讀性增強；另外，Lambda 表達式使并行操作大集合變得很方便，可以充分發(fā)揮多核 CPU 的優(yōu)勢，更易于為多核處理器編寫代碼。
下面我們使用 Lambda 表達式改寫上面的代碼。
如果你使用 IDEA 編寫代碼，可以直接一鍵智能修改，首先，將鼠標光標移動到灰色的 new Runnable() 代碼處，此時會彈出一個提示框，提示可以使用 Lambda 表達式替換，點擊 Replace with lambda 按鈕即可完成代碼替換，截圖如下：
修改后實例如下：
public class LambdaDemo1 {
public static void main(String[] args) {
// 實例化一個 Runnable 接口的匿名實現(xiàn)類對象
Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello, 匿名內(nèi)部類");
// 執(zhí)行匿名內(nèi)部類的 run() 方法
runnable.run();
}
}
運行結果：
Hello, 匿名內(nèi)部類
通過對比，使用 lambda 表達式實現(xiàn)了與匿名內(nèi)部類同樣的功能，并且僅僅用了一行代碼，代碼變得更加簡潔了。對于這樣的寫法，你可能還非常疑惑，但別擔心，我們馬上就來詳細講解基礎語法。
3. 基礎語法
Lambda 表達式由三個部分組成：
- 一個括號內(nèi)用逗號分隔的形式參數(shù)列表：實際上就是接口里面抽象方法的參數(shù)；
- 一個箭頭符號：->，這個箭頭我們又稱為 Lambda 操作符或箭頭操作符；
- 方法體：可以是表達式和代碼塊，是重寫的方法的方法體。語法如下：
- 方法體為表達式，該表達式的值作為返回值返回。
(parameters) -> expression
- 方法體為代碼塊，必須用 {} 來包裹起來，且需要一個 return 返回值，但若函數(shù)式接口里面方法返回值是 void，則無需返回值。
(parameters) -> {
statement1;
statement2;
}
4. 使用實例
通過上面一系列內(nèi)容的學習，我們可以得出一個結論：Lambda 表達式本質(zhì)上就是接口實現(xiàn)類的對象，它簡化了之前匿名內(nèi)部類的冗長代碼的編寫。
關于 Lambda 表達式的具體使用，我們將根據(jù)語法格式分為 5 種展開介紹。
4.1 無參數(shù)無返回值
無參數(shù)無返回值，指的是接口實現(xiàn)類重寫的方法是無參數(shù)無返回值的，我們一開始提到的 Runnable 接口匿名內(nèi)部類就屬于此類：
public class LambdaDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 通過匿名內(nèi)部類實例實例化一個 Runnable 接口的實現(xiàn)類
Runnable runnable1 = new Runnable() {
@Override
public void run() { // 方法無形參列表，也無返回值
System.out.println("Hello, 匿名內(nèi)部類");
}
};
// 執(zhí)行匿名內(nèi)部類的 run() 方法
runnable1.run();
// 無參數(shù)無返回值，通過 lambda 表達式來實例化 Runnable 接口的實現(xiàn)類
Runnable runnable2 = () -> System.out.println("Hello, Lambda");
// 執(zhí)行通過 lambda 表達式實例化的對象下的 run() 方法
runnable2.run();
}
}
運行結果：
Hello, 匿名內(nèi)部類
Hello, Lambda
4.2 單參數(shù)無返回值
無參數(shù)無返回值，指的是接口實現(xiàn)類重寫的方法是單個參數(shù)，返回值為 void 的，實例如下：
import java.util.function.Consumer;
public class LambdaDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 單參數(shù)無返回值
Consumer<String> consumer1 = new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
};
consumer1.accept("Hello World!");
Consumer<String> consumer2 = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
consumer2.accept("你好，世界！");
}
}
運行結果：
Hello World!
你好，世界！
4.3 省略數(shù)據(jù)類型
什么叫省略數(shù)據(jù)類型呢？我們依舊采用上面的實例，使用 Lambda 表達式可以省略掉括號中的類型，實例代碼如下：
// 省略類型前代碼
Consumer<String> consumer2 = (String s) -> {
System.out.println(s);
};
consumer2.accept("你好，世界！");
// 省略類型后代碼
Consumer<String> consumer3 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
consumer3.accept("你好，世界！");
Tips：之所以能夠省略括號中的數(shù)據(jù)類型，是因為我們在
Comsumer<String>處已經(jīng)指定了泛型，編譯器可以推斷出類型，后面就不用指定具體類型了。稱為類型推斷。
4.4 省略參數(shù)的小括號
當我們寫的 Lambda 表達式只需要一個參數(shù)時，參數(shù)的小括號就可以省略，改寫上面實例的代碼：
// 省略小括號前代碼
Consumer<String> consumer3 = (s) -> {
System.out.println(s);
};
consumer3.accept("你好，世界！");
// 省略小括號后代碼
Consumer<String> consumer4 = s -> {
System.out.println(s);
};
consumer3.accept("你好，世界！");
觀察實例代碼，之前的 (s) -> 可以改寫成 s ->，這樣寫也是合法的。
4.5 省略 return 和大括號
當 Lambda 表達式體只有一條語句時，如果有返回，則 return 和大括號都可以省略，實例代碼如下：
import java.util.Comparator;
public class LambdaDemo4 {
public static void main(String[] args) {
// 省略 return 和 {} 前代碼
Comparator<Integer> comparator1 = (o1, o2) -> {
return o1.compareTo(o2);
};
System.out.println(comparator1.compare(12, 12));
// 省略 return 和 {} 后代碼
Comparator<Integer> comparator2 = (o1, o2) -> o1.compareTo(o2);
System.out.println(comparator2.compare(12, 23));
}
}
運行結果：
0
-1
5. 小結
通過本小節(jié)的學習，我們知道了 Lambda 表達式并不是 Java 所特有的特性，很多主流編程語言都支持 Lambda 表達式，在 Java 中，Lambda 表達式實際上就是接口實現(xiàn)類的對象，它簡化了之前匿名內(nèi)部類的冗長代碼的編寫。Lambda 表達式能使代碼變得更加緊湊，增強代碼的可讀性；另外，Lambda 表達式使并行操作大集合變得很方便，可以充分發(fā)揮多核 CPU 的優(yōu)勢，更易于為多核處理器編寫代碼。
我們也通過大量的實例代碼介紹了 Lambda 的語法格式和實際使用，通過這些實例，可以發(fā)現(xiàn) Lambda 表達式對于接口也是有要求的 —— 接口內(nèi)部只能包含一個抽象方法，如果接口內(nèi)部包含多個抽象方法，我們就無法使用 Lambda 表達式了，這樣只包含一個抽象方法的接口，我們稱為函數(shù)式接口，下一小節(jié)我們將詳細介紹函數(shù)式接口。
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