Java的lambda表达式

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本文详细介绍了Java中的Lambda表达式，包括基本语法、精简语法、函数式接口以及方法引用等内容。通过具体示例展示了Lambda表达式的使用方法及其如何简化代码。

1. Java的lambda表达式

Java小案例：原始写法

package com.aaa.entity;


public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        Cal cal = new Cal() {
            @Override
            public int add(int a, int b) {
                return a + b;
            }

        };

        System.out.println(cal.add(1,2));
    }
    
    }

interface Cal{
    int add(int a,int b);
}

Java小案例：lambda写法

package com.aaa.entity;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {

        Cal cal = (int a,int b)->{
            return  a + b;
        };

        System.out.println(cal.add(1,2));
    }

    }

interface Cal{

    int add(int a,int b);

}

lambda表达式写法

如下lambda表达式：

(int a,int b)->  {return a + b;}

如上，本质是一个函数。
一般的函数如下：

int add(int a,int b){
return a + b;
}

有返回值，方法名，参数列表，方法体

lambda表达式只有参数列表和方法体：

(参数列表) -> {
方法体;
}

2. Lambda表达式语法

总共6种情况，接口方法无返回值和有返回值分2种，其中无参数、单个参数和多个参数又分3种情况。

来看示例代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        I01 i01 = () -> {
            System.out.println("无返回值、无参数");
        };
        I02 i02 = (int a) -> {
            System.out.println("无返回值，单个参数。a=" + a);
        };
        I03 i03 = (int a, int b) -> {
            System.out.println("无返回值，多个参数。a=" + a + ",b=" + b);
        };
        I04 i04 = () -> {
            System.out.println("有返回值、无参数");
            return 4;
        };
        I05 i05 = (int a) -> {
            System.out.println("有返回值，单个参数。a=" + a);
            return 5;
        };
        I06 i06 = (int a, int b) -> {
            System.out.println("有返回值，多个参数。a=" + a + ",b=" + b);
            return 6;
        };
        i01.method();
        i02.method(5);
        i03.method(5,10);
        System.out.println(i04.method());
        System.out.println(i05.method(5));
        System.out.println(i06.method(5, 10));
    }
}

interface I01 {
    void method();
}

interface I02 {
    void method(int a);
}

interface I03 {
    void method(int a, int b);
}

interface I04 {
    int method();
}

interface I05 {
    int method(int a);
}

interface I06 {
    int method(int a, int b);
}

输出：

无返回值、无参数
无返回值，单个参数。a=5
无返回值，多个参数。a=5,b=10
有返回值、无参数
4
有返回值，单个参数。a=5
5
有返回值，多个参数。a=5,b=10
6

3. 函数式接口(Functional Interface)

Java 8为了使现有的函数更加友好地支持Lambda表达式，引入了函数式接口的概念。

函数式接口本质上是一个仅有一个抽象方法的普通接口，所以又叫SAM接口(Single Abstract Method Interface)。

函数式接口在实际使用过程中很容易出错，比如某人在接口定义中又增加了另一个方法，则该接口不再是函数式接口，此时将该接口转换为Lambda表达式会报错。为了克服函数式接口的脆弱性，并且能够明确声明接口是作为函数式接口的意图，Java 8增加了**@FunctionalInterface**注解来标注函数式接口。

使用@FunctionalInterface注解标注的接口必须是函数式接口，也就是说该接口中只能声明一个抽象方法，如果声明多个抽象方法就会报错。但是默认方法和静态方法不属于抽象方法，因此在函数式接口中也可以定义默认方法和静态方法。

比如这样声明一个函数式接口是被允许的：

@FunctionalInterface
interface InterfaceDemo {
    void method(int a);
    static void staticMethod() {
        ...
    }
    default void defaultMethod() {
        ...
    }
}

@FunctionalInterface注解不是必须的，如果一个接口符合"函数式接口"的定义，那么加不加该注解都没有影响。当然加上该注解能够更好地让编译器进行检查，也能提高代码的可读性。

4. Lambda表达式精简语法

参数类型可以省略

比如I02 i02 = (int a) -> {System.out.println(...);};可以写成I02 i02 = (a) -> {System.out.println(...);};

假如只有一个参数，那么()括号可以省略

比如I02 i02 = (a) -> {System.out.println(...);};可以写成I02 i02 = a -> {System.out.println(...);};

假如方法体只有一条语句，那么语句后的;分号和方法体的{}大括号可以一起省略

比如I02 i02 = a -> {System.out.println(...);};可以写成I02 i02 = a -> System.out.println(...);

如果方法体中唯一的语句是return返回语句，那么在省略第3种情况的同时，return也必须一起省略

比如I05 i05 = a -> {return 1;};可以写成I05 i05 = a -> 1;

5. 方法引用(Method Reference)

在Java 8中可以用方法引用来进一步简化Lambda表达式。（虽然两者在底层实现原理上略有不同，但在实际使用中完全可以视为等价）

有时候多个Lambda表达式的实现函数是一样的，我们可以封装成一个通用方法，再通过方法引用来实现接口。

5.1 方法引用语法
如果是实例方法：对象名::实例方法名

如果是静态方法：类名::实例方法名

如果是构造方法：类名::new

5.1实例方法引用

来看示例代码：

public class Test {

    public void eat(int a) {
        System.out.println("吃东西。" + "a=" + a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        //Lambda表达式写法：
        Dog dog1 = (a) -> System.out.println("吃东西。" + "a=" + a);
        Cat cat1 = (a) -> System.out.println("吃东西。" + "a=" + a);
        dog1.doSomething(5);
        cat1.doSomething(5);
        //方法引用写法：
        Test test = new Test();
        Dog dog2 = test::eat;
        Cat cat2 = test::eat;
        dog2.doSomething(10);
        cat2.doSomething(10);
    }
}

@FunctionalInterface
interface Dog {
    void doSomething(int a);
}

@FunctionalInterface
interface Cat {
    void doSomething(int a);
}

输出结果：

吃东西。a=5
吃东西。a=5
吃东西。a=10
吃东西。a=10

5.2 构造方法引用

如果函数式接口的实现恰好可以通过调用一个类的构造方法来实现（比如说接口方法与这个构造方法的参数个数、参数类型和返回值都对的上），那么就可以使用构造方法引用。

代码如下：

public class Test {

    public void eat(int a) {
        System.out.println("吃东西。" + "a=" + a);
    }

    public static void main(String[] args) {
		//Lambda表达式写法：
        DogService dogService1 = (name, age) -> new Dog(name, age);
        System.out.println(dogService1.getDog("大狗", 5));
        //方法引用写法：
        DogService dogService2 = Dog::new;
        System.out.println(dogService2.getDog("二狗", 3));
    }
}

@FunctionalInterface
interface DogService {
    Dog getDog(String name, int age);
}

class Dog {

    String name;
    int age;

    public Dog(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

结果：

Dog{name='大狗', age=5}Dog{name='二狗', age=3}