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Lambda 表达式(lambda expression)是一个匿名函数,Lambda表达式基于数学中的λ演算得名,直接对应于其中的lambda抽象(lambda abstraction),是一个匿名函数,即没有函数名的函数。Lambda表达式可以表示闭包(注意和数学传统意义上的不同)。 展开全文
Lambda 表达式(lambda expression)是一个匿名函数,Lambda表达式基于数学中的λ演算得名,直接对应于其中的lambda抽象(lambda abstraction),是一个匿名函数,即没有函数名的函数。Lambda表达式可以表示闭包(注意和数学传统意义上的不同)。
信息
关联函数
lambda抽象
外文名
Lambda expression
名称起源
λ演算
中文名
Lambda表达式
学    科
程序设计
属    性
匿名函数
Lambda表达式C#表达式
C#的Lambda 表达式都使用 Lambda 运算符 =>,该运算符读为“goes to”。语法如下:函数体多于一条语句的可用大括号括起。可以将此表达式分配给委托类型,如下所示:创建表达式目录树类型:=> 运算符具有与赋值运算符 (=) 相同的优先级,并且是右结合运算符。Lambda 用在基于方法的 LINQ 查询中,作为诸如 Where 和 Where 等标准查询运算符方法的参数。使用基于方法的语法在 Enumerable 类中调用 Where 方法时(像在 LINQ to Objects 和 LINQ to XML 中那样),参数是委托类型 System..::.Func<(Of <(T, TResult>)>)。使用 Lambda 表达式创建委托最为方便。例如,当您在 System.Linq..::.Queryable 类中调用相同的方法时(像在 LINQ to SQL 中那样),则参数类型是 System.Linq.Expressions..::.Expression,其中 Func 是包含至多五个输入参数的任何 Func 委托。同样,Lambda 表达式只是一种用于构造表达式目录树的非常简练的方式。尽管事实上通过 Lambda 创建的对象的类型是不同的,但 Lambda 使得 Where 调用看起来类似。在前面的示例中,请注意委托签名具有一个 int 类型的隐式类型输入参数,并返回 int。可以将 Lambda 表达式转换为该类型的委托,因为该表达式也具有一个输入参数 (x),以及一个编译器可隐式转换为 int 类型的返回值。(以下几节中将对类型推理进行详细讨论。)使用输入参数 5 调用委托时,它将返回结果 25。在 is 或 as 运算符的左侧不允许使用 Lambda。适用于匿名方法的所有限制也适用于 Lambda 表达式。有关更多信息,请参见匿名方法(C# 编程指南)。下列规则适用于 Lambda 表达式中的变量范围:捕获的变量将不会被作为垃圾回收,直至引用变量的委托超出范围为止。在外部方法中看不到 Lambda 表达式内引入的变量。Lambda 表达式无法从封闭方法中直接捕获 ref 或 out 参数。Lambda 表达式中的返回语句不会导致封闭方法返回。Lambda 表达式不能包含其目标位于所包含匿名函数主体外部或内部的 goto 语句、break 语句或 continue 语句。Lambda表达式的本质是“匿名方法”,即当编译我们的程序代码时,“编译器”会自动将“Lambda表达式”转换为“匿名方法”,如下例:上面中两个FindAll方法的反编译代码如下:从而可以知道“Lambda表达式”与“匿名方法”是可以划上等号的,只不过使用“Lambda表达式”输写代码看上去更直观漂亮,不是吗?Lambda表达式的语法格式:参数列表 => 语句或语句块 [1]  其中“参数列”中可包含任意个参数(与委托对应),如果参数列中有0个或1个以上参数,则必须使用括号括住参数列,如下:如果“语句或语句块”有返回值时,如果只有一条语句则可以不输写“return”语句,编译器会自动处理,否则必须加上,如下示例:“Lambda表达式”是委托的实现方法,所以必须遵循以下规则:1)“Lambda表达式”的参数数量必须和“委托”的参数数量相同;2)如果“委托”的参数中包括有ref或out修饰符,则“Lambda表达式”的参数列中也必须包括有修饰符;例子:注: 如果包括有修饰符,则“Lambda表达式”中的参数列中也必须加上参数的类型3)如果“委托”有返回类型,则“Lambda表达式”的“语句或语句块”中也必须返回相同类型的数据;4)如果“委托”有几种数据类型格式而在“Lambda表达式”中“编译器”无法推断具体数据类型时,则必须手动明确数据类型。例子:(错误代码)当我们编译以下代码时,编译器将会显示以下错误信息:所以我们必须明确数据类型给编译器,如下:这样我们的代码就能编译通过了。
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  • lambda表达式
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    2022-04-06 21:58:51

    一、Lambda初识

    我们知道,在Java中,接口是不能实例化的,但是接口对象可以指向它的实现类对象。如果接口连实现对象都没有呢?那还可以使用匿名类的方式,如下:

    public class JavaTest {
        public static void main(String[] args) {
            Fly fly = new Fly() {
                @Override
                public void fly(String name) {
                    System.out.println(name + "飞行");
                }
            };
            fly.fly("张三");
        }
    }
    
    interface Fly{
        abstract void fly(String name);
    }
    
    

    但是,使用匿名内部的方式,代码量其实并不是非常简洁,而为了使代码更加的简洁,Java引进了Lambda表达式的写法,通过更简单的语法,去实现这样功能,使用Lambda表达式简化的代码如下:

    public class JavaTest {
        public static void main(String[] args) {
            Fly fly = name -> System.out.println(name + "飞行");
            fly.fly("张三");
        }
    }
    
    interface Fly{
        abstract void fly(String name);
    }
    

    通过Lambda表达式完成了同样的效果,但是代码量却精简了非常对,这就是Lambda表达式的魅力。

    二、 函数式接口

    在学习Lambda表达式的语法之前,首先要知道什么是函数式接口, 只有一个待实现方法 的接口,就叫做函数式接口。

    //接口中只有一个待实现的方法 fly,所以这是函数式接口
    interface Fly{
         void fly(String name);
    }
    //接口中有两个待实现的方法 这是不是函数式接口
    interface Run{
        void fastRun();
        void slowRun();
    }
    //接口中有两个方法,但其中一个是已经定义好的default方法,真正需要子类去实现的方法只有一个 这是函数式接口
    interface Jump{
        void jump();
        default void highJump(){
            System.out.println("跳的更高");
        }
    }
    

    可以在接口上加**@FunctionalInterface注解,去断言这个接口是函数式接口,如果这个接口不是函数式接口,编译就会提示错误。
    在这里插入图片描述
    为什么要知道什么是函数式接口呢?因为Lambda表达式去简化一个接口的匿名类实现方式,它只
    能对函数式接口起作用**。
    这很容易理解,如果一个接口有多个待实现的方法,Lambda表达式就不能分辨出它现在是对接口中哪个方法进行实现。

    三、Lambda表达式语法

    Lambda表达式在Java语言中引入了一个操作符**“->”**,该操作符被称为Lambda操作符或箭头操作符。它将Lambda分为两个部分:

    左侧:指定了Lambda表达式需要的所有参数
    右侧:制定了Lambda体,即Lambda表达式要执行的功能。
    像这样:

    (parameters) -> expression
    或
    (parameters) ->{ statements; }
    

    Lambda表达式的除了->和Lambda体,其他的比如参数,小括号,中括号都是可以更加参数类型、方法体代码行数进行省略的。
    以如下函数式接口的实现为例:

    interface MathOperation {
            int operation(int a, int b);
        }
    
        interface GreetingService {
            void sayMessage(String message);
        }
    
        private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
            return mathOperation.operation(a, b);
        }
        
        interface NoParam{
            int returnOne();
        }
    

    以下是lambda表达式的重要特征:

    • 可选类型声明:Lambda表达式可以不用声明实现方法的参数类型,编译器可以统一识别参数值。
            // 类型声明
            MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
            // 不用类型声明
            MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
    
    • 可选的参数圆括号:一个参数无需定义圆括号,但没有参数或者多个参数需要定义圆括号。
          // 不用括号
            GreetingService greetService1 = message ->
                    System.out.println("Hello " + message);
    
            // 用括号
            GreetingService greetService2 = (message) ->
                    System.out.println("Hello " + message);
    
    
    • 可选的大括号:如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。
         // 多条语句不可以省略大括号
            MathOperation multiplication = (int a, int b) -> {
                int num = a+1;
                num = a + b;
                return a * b + num;
            };
    
            // 单条语句可以省略大括号
            MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
    
    • 可选的返回关键字:如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指定表达式返回了一个数值。
      // 多条语句的Lambda表达式如果有返回值,需要使用return
            MathOperation multiplication = (int a, int b) -> {
                int num = a+1;
                num = a + b;
                return a * b + num;
            };
    
            // 单条语句可以省略return
            MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
    

    四、Lambda表达式的使用范围

    Lambda表达式并不只是单单的用来简化一个匿名类的创建,它还有更多的用法。

    1、为变量赋值

    上文中,对Lambda表达式的用法都是为变量赋值的写法,这样可以简化匿名内部类赋值的代码段,提高阅读效率。

    MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
    

    2、作为return结果

    interface MathOperation {
            int operation(int a, int b);
        }
    
        MathOperation getOperation(int a, int b){
            return (a1, b1) -> a+b;
        }
    

    3、作为数组元素

    MathOperation math[] = {
                    (a,b) -> a+b,
                    (a,b) -> a-b,
                    (a,b) -> a*b
            };
    

    4、作为普通方法或者构造方法的参数

    public static void main(String args[]){
    
            Java8Tester java8Tester = new Java8Tester();
            java8Tester.operate(1,2,((a, b) -> a*b));
    
        }
    
        private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
            return mathOperation.operation(a, b);
        }
    
        interface MathOperation {
            int operation(int a, int b);
        }
    

    五、Lambda表达式的作用域范围

    Lambda表达式表达体内,可以访问表达体外的变量,但无法对其他变量进行修改操作。
    在这里插入图片描述

    六、Lambda表达式的引用写法

    在学习Lambda的时候,还可能会发现一种比较奇怪的写法,例如下面的代码:

    // 方法引用写法
    GreetingService greetingService = System.out::println;
            greetingService.sayMessage("hello world");
    

    这里出现了一个从来没见过的符号 :: ,这种写法就叫做方法的引用。
    显然使用方法引用比普通的Lambda表达式又简洁了一些。

    如果函数式接口的实现恰好可以通过调用一个方法来实现,那么我们可以使用方法引用。

    public class Java8Tester {
    
    
        public static void main(String args[]){
    
            // 静态方法引用--通过类名调用
            GreetingService greetingService = Test::MyNameStatic;
            greetingService.sayMessage("hello");
            Test t = new Test();
            //实例方法引用--通过实例调用
            GreetingService greetingService2 = t::myName;
            // 构造方法方法引用--无参数
            Supplier<Test> supplier = Test::new;
            System.out.println(supplier.get());
        }
    
    
    
        interface GreetingService {
            void sayMessage(String message);
        }
    
    
    }
    
    class Test {
        // 静态方法
        public static void MyNameStatic(String name) {
            System.out.println(name);
        }
    
        // 实例方法
        public void myName(String name) {
            System.out.println(name);
        }
    
        // 无参构造方法
        public Test() {
        }
    }
    

    7、Lambda表达式的优缺点

    优点:

    • 更少的代码行-lambda表达式的最大好处之一就是减少了代码量。我们知道,lambda表达式只能与功能接口一起使用。例如,Runnable 是一个接口,因此我们可以轻松地应用lambda表达式。

    • 通过将行为作为方法中的参数传递来支持顺序和并行执行-通过在Java 8中使用Stream API,将函数传递给collection方法。现在,集合的职责是以顺序或并行的方式处理元素。

    • 更高的效率-过使用Stream API和lambda表达式,可以在批量操作集合的情况下获得更高的效率(并行执行)。 此外,lambda表达式有助于实现集合的内部迭代,而不是外部迭代。

    缺点

    • 运行效率-若不用并行计算,很多时候计算速度没有比传统的 for 循环快。(并行计算有时需要预热才显示出效率优势)
    • 很难调试-Lambda表达式很难打断点,对调式不友好。
    • 不容易看懂-若其他程序员没有学过 lambda 表达式,代码不容易让其他语言的程序员看懂(我学Lambda表达式的原因是看不懂同事写的Lambda表达式代码)
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