Day26_Lambda表达式的终极使用

Java Lambda表达式详解与应用实例

原创已于 2022-10-12 16:10:03 修改 · 216 阅读

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于 2021-03-27 10:05:35 首次发布

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本文详细介绍了Java中的Lambda表达式，包括其应用场景、标准格式和省略格式。通过实例展示了如何使用Lambda表达式作为函数式接口的参数和返回值，以及在排序、计算等场景的应用。同时，文章提供了Lambda表达式无参数无返回值、有参数有返回值的练习，帮助读者更好地理解和掌握Lambda表达式的使用。

一、Lamdba表达式的应用场景

1.函数式接口

    函数式接口:一个有很多方法，但是有且只有一个抽象方法，其他的方法是(默认,静态,私有)的接口，这就是函数式接口

	函数式接口的注解：
    	@FunctionalInterface注解
    	作用:可以检测接口是否是一个函数式接口
        	是:编译成功
        	否:编译失败(接口中没有抽象方法抽象方法的个数多余1个)

函数式接口的举例：
	@FunctionalInterface
	public interface MyFunctionalInterface {
   	 	//只定义一个抽象方法
   	 	public abstract void method();
	}

函数式接口的作用：
只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。所以想要用Lambda表达式，则一定和函数式接口有关。

2.Lambda表达式的应用场景

函数式接口作为方法的参数
函数式接口作为方法的返回值

只有以上两种场景才能用Lambda表达式来替代。

1.如果方法的参数是一个函数式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。

原理如下：
因为方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象，
进而，我们也可以传递接口的匿名内部类
进而，我们还可以用Lambda表达式
（Lambda表达式都是参考着匿名内部类写出来的）

//函数式接口
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    public abstract void method();
}

//函数式接口的实现类
class MyFunctionalInterfaceImpl implements MyFunctionalInterface{
    @Override
    public void method() {
		System.out.println("函数式接口的实现类重写了里面的抽象方法");
    }
}


public class Demo {
    //定义一个方法,方法的参数使用函数式接口MyFunctionalInterface
    public static void show(MyFunctionalInterface myInter){
        myInter.method();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用show方法,show方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象
        show(new MyFunctionalInterfaceImpl());

        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以我们可以传递接口的匿名内部类
        show(new MyFunctionalInterface() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("使用匿名内部类重写接口中的抽象方法");
            }
        });

        //调用show方法,方法的参数是一个函数式接口,所以我们可以Lambda表达式
        show(()->{
            System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法");
        });

        //简化Lambda表达式
        show(()-> System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的抽象方法"));
    }
}

因为方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象，
进而，我们也可以传递接口的匿名内部类
进而，我们还可以用Lambda表达式

2如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。
原理如下：方法的返回值类型是一个函数式接口,所以你可以返回该接口的实现类对象；进而，你可以返回接口的匿名内部类；进而，你还可以返回Lambda表达式。（Lambda表达式都是参考着匿名内部类写出来的）

举例：
java.util.Comparator 接口是一个典型的函数式接口

public class Demo02Comparator {
    
    //定义一个方法,方法的返回值类型使用函数式接口Comparator
    public static Comparator<String> getComparator(){
    
        //方法的返回值类型是一个接口,那么我们可以返回这个接口的匿名内部类
        return new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.length()-o1.length();//按照字符串的降序排序
            }
        };

        //方法的返回值是一个函数式接口，所以你可以返回一个Lambda表达式
        return (String o1, String o2)->{
            return o2.length()-o1.length();
        };

        //继续优化Lambda表达式
        return (o1, o2)->o2.length()-o1.length();
    }

    
    
    public static void main(String[] args) {

        String[] arr = {"aaa","b","cccccc","dddddddddddd"};

        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[aaa, b, cccccc, dddddddddddd]

        Arrays.sort(arr,getComparator());
        //输出排序后的数组
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//[dddddddddddd, cccccc, aaa, b]
    }

}

3.怎么使用Lambda表达式？

先看看符不符合“函数式接口作为方法的参数” 或 “函数式接口作为方法的返回值” 这两者之一的条件
回想该函数式接口里面的唯一的抽象方法是什么，重点要看它有没有参数，有没有返回值
（抽象方法就是啥都没有写，所以你可以用lambda尽情地定义这个方法，但是这个方法有有没有参数，有没有返回值你得顾及上）
无参无返回值的无非就是()->System.out.println()
无参有返回值的无非就是()->{return "胡歌";}（生产者Supplier，生产数据）
有参无返回值的无非就是(String name)->{System.out.println(name);（消费者Consumer，把参数消费掉，不返回东西）
有参有返回值无非就是(String str)->{return str.length()>5;}

以上一个案例的代码为例，方法的返回值类型是一个函数式接口Comparator,那么你可以想一下该函数式接口Comparator里面的唯一一个抽象方法是什么？你想到它里面只有compare(String o1, String o2)这么一个抽象方法，该抽象方法有参数，然后用Lambda实现即可。

在这里插入图片描述

lambda表达式什么场景下用？
①提前准备一个函数式接口（接口+里面只有一个抽象方法的那种）
②再准备一个消费函数式接口的方法，方法的参数就是上面的那个函数式接口，然后方法里面要“简单的说明”如何使用这个函数式接口里面的抽象方法
③调用第②步的方法的时候就是用lambda表达式调用即可

lambda表达式在什么场景下用？
你可以看到①和②是前置条件，有了①②然后在③的地方使用lambda表达式

我们不是有常用的函数式接口吗，那些函数式接口就是为你准备好了第①步
有的还为你准备好了第②步的那些消费函数式接口的方法，比如Arrays.sort（xx）方法，这个方法的参数就是一个函数式接口
有了①和②你只需要就是在Arrays.sort（xx）的xxx的地方使用lambda表达式即可

二、Lambda表达式案例

1.Lambda表达式的标准格式

    Lambda表达式的标准格式:
        由三部分组成:
            a.一些参数
            b.一个箭头
            c.一段代码
        格式:
            (参数列表) -> {一些重写方法的代码};
        解释说明格式:
            ():接口中抽象方法的参数列表,没有参数,就空着;有参数就写出参数,多个参数使用逗号分隔
            ->:传递的意思,把参数传递给方法体{}
            {}:重写接口的抽象方法的方法体

public class Demo02Lambda {
    public static void main(String[] args) {

        //使用匿名内部类的方式,实现多线程
        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 新线程创建了");
            }
        }).start();

        /*使用Lambda表达式,实现多线程。
        方法的参数是一个函数式接口Runnable，你想一下它里面的唯一抽象方法是什么？
        是个run()方法，没有参数，没有返回值，所以你就可以这样写：*/
        new Thread(()->{
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 新线程创建了");
            }
        ).start();

        //优化省略Lambda
        new Thread(()->System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 新线程创建了")).start();
    }
}

2.Lambda表达式无参数无返回值的练习

    需求:
        给定一个厨子Cook接口，内含唯一的抽象方法makeFood，且无参数、无返回值。
        使用Lambda的标准格式调用invokeCook方法，打印输出“吃饭啦！”字样

public interface Cook {
    //定义无参数无返回值的方法makeFood
    public abstract void makeFood();
}

public class Demo01Cook {
    public static void main(String[] args) {
        //调用invokeCook方法,参数是Cook接口,传递Cook接口的匿名内部类对象
        invokeCook(new Cook() {
            @Override
            public void makeFood() {
                System.out.println("吃饭了");
            }
        });

        //使用Lambda表达式,简化匿名内部类的书写
        invokeCook(()->{
            System.out.println("吃饭了");
        });

        //优化省略Lambda
        invokeCook(()-> System.out.println("吃饭了"));
    }

    //定义一个方法,参数传递Cook接口,方法内部调用Cook接口中的方法makeFood
    public static void invokeCook(Cook cook){

        cook.makeFood();
    }
}

3.Lambda表达式有参数有返回值的练习1

    Lambda表达式有参数有返回值的练习
    需求:
        使用数组存储多个Person对象
        对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

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

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

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

public class Demo01Arrays {
    public static void main(String[] args) {
        //使用数组存储多个Person对象
        Person[] arr = {
                new Person("柳岩",38),
                new Person("迪丽热巴",18),
                new Person("古力娜扎",19)
        };

        //对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序(前边-后边)排序
        Arrays.sort(arr, new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person o1, Person o2) {
                return o1.getAge()-o2.getAge();
            }
        });

        //使用Lambda表达式,简化匿名内部类
        Arrays.sort(arr,(Person o1, Person o2)->{
            return o1.getAge()-o2.getAge();
        });

        //优化省略Lambda
        Arrays.sort(arr,(o1, o2)->o1.getAge()-o2.getAge());

        //遍历数组
        for (Person p : arr) {
            System.out.println(p);
        }
    }
}

4.Lambda表达式有参数有返回值的练习2

    Lambda表达式有参数有返回值的练习
    需求:
        给定一个计算器Calculator接口，内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到和值
        使用Lambda的标准格式调用invokeCalc方法，完成120和130的相加计算

public interface Calculator {
    //定义一个计算两个int整数和的方法并返回结果
    public abstract int calc(int a,int b);
}


public class Demo01Calculator {
    public static void main(String[] args) {
        //调用invokeCalc方法,方法的参数是一个接口,可以使用匿名内部类
        invokeCalc(10, 20, new Calculator() {
            @Override
            public int calc(int a, int b) {
                return a+b;
            }
        });

        //使用Lambda表达式简化匿名内部类的书写
        invokeCalc(120,130,(int a,int b)->{
            return a + b;
        });

        //优化省略Lambda
        invokeCalc(120,130,(a,b)-> a + b);
    }

       /* 定义一个方法，参数传递两个int类型的整数和Calculator接口，方法内部调用Calculator中的方法calc计算两个整数的和*/
    public static void invokeCalc(int a,int b,Calculator c){
        int sum = c.calc(a,b);
        System.out.println(sum);
    }
}

5.Lambda表达式无参无返回值

如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。

public class Demo01Runnable {
    //定义一个方法startThread,方法的参数使用函数式接口Runnable
    public static void startThread(Runnable run){
        //开启多线程
        new Thread(run).start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //调用startThread方法,该方法的参数是一个接口,那么我们可以传递这个接口的匿名内部类
        startThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程启动了");
            }
        });

        //startThread方法的参数Runnable是一个函数式接口，Runnable里面唯一的抽象方法是run()方法无参无返回值,用Lambda表达式来实现这个run
        startThread(()->{
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程启动了");
        });

        //优化Lambda表达式
        startThread(()->System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"-->"+"线程启动了"));
    }
}

三、Lambda表达式的省略格式

    Lambda表达式:是可推导,可以省略
    凡是根据上下文推导出来的内容,都可以省略书写
    可以省略的内容:
        1.(参数列表):括号中参数列表的数据类型,可以省略不写
        2.(参数列表):括号中的参数如果只有一个,那么类型和()都可以省略
        3.{一些代码}:如果{}中的代码只有一行,无论是否有返回值,都可以省略({},return,分号)
            注意:要省略{},return,分号必须一起省略