从 JDK 8 开始,Java 引入了 Lambda 表达式,这是一种简洁的语法,用于表示函数式接口(Functional Interface)的实例。Lambda 表达式极大地简化了代码,尤其是在使用函数式编程风格时。以下是关于 Lambda 表达式的详细介绍:
1. 什么是 Lambda 表达式?
Lambda 表达式是一种匿名函数,它可以作为参数传递给方法,或者用于简化函数式接口的实现。它的语法非常简洁,能够替代匿名内部类的冗长写法。
语法:
(参数列表) -> { 方法体 }
- 参数列表:与方法的参数列表一致,可以省略参数类型(由编译器推断)。
- 箭头符号
->
:将参数列表与方法体分开。 - 方法体:可以是单行代码(可省略
{}
和return
),也可以是多行代码。
2. Lambda 表达式的使用场景
Lambda 表达式主要用于实现 函数式接口(即只有一个抽象方法的接口)。常见的函数式接口包括:
Runnable
:无参数,无返回值。Comparator
:用于比较两个对象。Consumer
:接受一个参数,无返回值。Function
:接受一个参数,返回一个结果。Predicate
:接受一个参数,返回布尔值。
3. Lambda 表达式的示例
示例 1:实现 Runnable
接口
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 使用匿名内部类
Runnable task1 = new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Task 1");
}
};
// 使用 Lambda 表达式
Runnable task2 = () -> System.out.println("Task 2");
new Thread(task1).start(); // 输出: Task 1
new Thread(task2).start(); // 输出: Task 2
}
}
示例 2:实现 Comparator
接口
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
// 使用匿名内部类
Arrays.sort(names, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String s1, String s2) {
return s1.length() - s2.length();
}
});
// 使用 Lambda 表达式
Arrays.sort(names, (s1, s2) -> s1.length() - s2.length());
System.out.println(Arrays.toString(names)); // 输出: [Bob, Alice, Charlie]
}
}
示例 3:实现 Consumer
接口
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
// 使用匿名内部类
names.forEach(new Consumer<String>() {
@Override
public void accept(String name) {
System.out.println(name);
}
});
// 使用 Lambda 表达式
names.forEach(name -> System.out.println(name));
}
}
4. Lambda 表达式的特点
- 简洁性:Lambda 表达式可以大幅减少代码量,尤其是在实现函数式接口时。
- 类型推断:编译器可以自动推断参数类型,因此可以省略参数类型声明。
- 函数式编程:Lambda 表达式支持函数式编程风格,使代码更具表现力。
5. Lambda 表达式的语法变体
根据参数和方法体的不同,Lambda 表达式有多种简化写法:
1. 无参数
() -> System.out.println("Hello");
2. 单参数,类型推断
name -> System.out.println("Hello, " + name);
3. 多参数
(a, b) -> a + b;
4. 多行代码
(a, b) -> {
int sum = a + b;
return sum;
};
6. Lambda 表达式与匿名内部类的区别
特性 | Lambda 表达式 | 匿名内部类 |
---|---|---|
语法 | 简洁 | 冗长 |
作用域 | 只能访问 final 或有效 final 的局部变量 | 可以访问外部类的成员变量 |
性能 | 通常更高效 | 性能稍低 |
适用场景 | 函数式接口 | 任何接口或抽象类 |
7. Lambda 表达式的限制
- 只能用于函数式接口:Lambda 表达式只能用于实现只有一个抽象方法的接口。
- 不能定义静态成员:Lambda 表达式不能定义静态方法或静态变量。
- 不能访问非
final
的局部变量:Lambda 表达式只能访问final
或有效final
的局部变量。
8. Lambda 表达式的字节码文件
Lambda 表达式在编译后会生成动态的字节码文件,文件名通常为:
外部类名$$Lambda$数字.class
例如,Main$$Lambda$1.class
。
总结
- Lambda 表达式是 JDK 8 引入的一种简洁语法,用于实现函数式接口。
- 它大幅简化了代码,支持函数式编程风格。
- 适用于需要实现接口或抽象类的场景,尤其是在使用集合框架、多线程等时。