
- 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
-
Java8 Lambda表达式教程
2013-10-16 16:08:07Java8新特性,Lambda表达式与集合类bulk operation教程。迄今为止最全面的中文原创java lambda表达式教程。1. 什么是λ表达式
λ表达式本质上是一个匿名方法。让我们来看下面这个例子:
public int add(int x, int y) {
return x + y;
}转成λ表达式后是这个样子:
(int x, int y) -> x + y;参数类型也可以省略,Java编译器会根据上下文推断出来:
(x, y) -> x + y; //返回两数之和
或者(x, y) -> { return x + y; } //显式指明返回值
可见λ表达式由三部分组成:参数列表,箭头(->),以及一个表达式或语句块。
下面这个例子里的λ表达式没有参数,也没有返回值(相当于一个方法接受0个参数,返回void,其实就是Runnable里run方法的一个实现):
() -> { System.out.println("Hello Lambda!"); }
如果只有一个参数且可以被Java推断出类型,那么参数列表的括号也可以省略:
list -> { return list.size(); }
2. λ表达式的类型(它是Object吗?)
λ表达式可以被当做是一个Object(注意措辞)。λ表达式的类型,叫做“目标类型(target type)”。λ表达式的目标类型是“函数式接口(functional interface)”,这是Java8新引入的概念。它的定义是:一个接口,如果只有一个显式声明的抽象方法,那么它就是一个函数式接口。一般用@FunctionalInterface标注出来(也可以不标)。举例如下:
@FunctionalInterface
public interface Runnable { void run(); }
public interface Callable<V> { V call() throws Exception; }
public interface ActionListener { void actionPerformed(ActionEvent e); }
public interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); boolean equals(Object obj); }注意最后这个Comparator接口。它里面声明了两个方法,貌似不符合函数式接口的定义,但它的确是函数式接口。这是因为equals方法是Object的,所有的接口都会声明Object的public方法——虽然大多是隐式的。所以,Comparator显式的声明了equals不影响它依然是个函式数接口。
你可以用一个λ表达式为一个函数式接口赋值:
Runnable r1 = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");};
然后再赋值给一个Object:Object obj = r1;
但却不能这样干:Object obj = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");}; // ERROR! Object is not a functional interface!
必须显式的转型成一个函数式接口才可以:
Object o = (Runnable) () -> { System.out.println("hi"); }; // correct
一个λ表达式只有在转型成一个函数式接口后才能被当做Object使用。所以下面这句也不能编译:System.out.println( () -> {} ); //错误! 目标类型不明
必须先转型:System.out.println( (Runnable)() -> {} ); // 正确
假设你自己写了一个函数式接口,长的跟Runnable一模一样:
@FunctionalInterface
public interface MyRunnable {
public void run();
}
那么Runnable r1 = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");};
MyRunnable2 r2 = () -> {System.out.println("Hello Lambda!");};都是正确的写法。这说明一个λ表达式可以有多个目标类型(函数式接口),只要函数匹配成功即可。
但需注意一个λ表达式必须至少有一个目标类型。JDK预定义了很多函数式接口以避免用户重复定义。最典型的是Function:
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
}这个接口代表一个函数,接受一个T类型的参数,并返回一个R类型的返回值。
另一个预定义函数式接口叫做Consumer,跟Function的唯一不同是它没有返回值。
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
void accept(T t);
}还有一个Predicate,用来判断某项条件是否满足。经常用来进行筛滤操作:
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
}
综上所述,一个λ表达式其实就是定义了一个匿名方法,只不过这个方法必须符合至少一个函数式接口。
3. λ表达式的使用3.1 λ表达式用在何处
λ表达式主要用于替换以前广泛使用的内部匿名类,各种回调,比如事件响应器、传入Thread类的Runnable等。看下面的例子:
Thread oldSchool = new Thread( new Runnable () {
@Override
public void run() {
System.out.println("This is from an anonymous class.");
}
} );
Thread gaoDuanDaQiShangDangCi = new Thread( () -> {
System.out.println("This is from an anonymous method (lambda exp).");
} );注意第二个线程里的λ表达式,你并不需要显式地把它转成一个Runnable,因为Java能根据上下文自动推断出来:一个Thread的构造函数接受一个Runnable参数,而传入的λ表达式正好符合其run()函数,所以Java编译器推断它为Runnable。
从形式上看,λ表达式只是为你节省了几行代码。但将λ表达式引入Java的动机并不仅仅为此。Java8有一个短期目标和一个长期目标。短期目标是:配合“集合类批处理操作”的内部迭代和并行处理(下面将要讲到);长期目标是将Java向函数式编程语言这个方向引导(并不是要完全变成一门函数式编程语言,只是让它有更多的函数式编程语言的特性),也正是由于这个原因,Oracle并没有简单地使用内部类去实现λ表达式,而是使用了一种更动态、更灵活、易于将来扩展和改变的策略(invokedynamic)。
3.2 λ表达式与集合类批处理操作(或者叫块操作)
上文提到了集合类的批处理操作。这是Java8的另一个重要特性,它与λ表达式的配合使用乃是Java8的最主要特性。集合类的批处理操作API的目的是实现集合类的“内部迭代”,并期望充分利用现代多核CPU进行并行计算。
Java8之前集合类的迭代(Iteration)都是外部的,即客户代码。而内部迭代意味着改由Java类库来进行迭代,而不是客户代码。例如:for(Object o: list) { // 外部迭代
System.out.println(o);
}可以写成:
list.forEach(o -> {System.out.println(o);}); //forEach函数实现内部迭代
集合类(包括List)现在都有一个forEach方法,对元素进行迭代(遍历),所以我们不需要再写for循环了。forEach方法接受一个函数式接口Consumer做参数,所以可以使用λ表达式。
这种内部迭代方法广泛存在于各种语言,如C++的STL算法库、python、ruby、scala等。
Java8为集合类引入了另一个重要概念:流(stream)。一个流通常以一个集合类实例为其数据源,然后在其上定义各种操作。流的API设计使用了管道(pipelines)模式。对流的一次操作会返回另一个流。如同IO的API或者StringBuffer的append方法那样,从而多个不同的操作可以在一个语句里串起来。看下面的例子:
List<Shape> shapes = ...
shapes.stream()
.filter(s -> s.getColor() == BLUE)
.forEach(s -> s.setColor(RED));首先调用stream方法,以集合类对象shapes里面的元素为数据源,生成一个流。然后在这个流上调用filter方法,挑出蓝色的,返回另一个流。最后调用forEach方法将这些蓝色的物体喷成红色。(forEach方法不再返回流,而是一个终端方法,类似于StringBuffer在调用若干append之后的那个toString)
filter方法的参数是Predicate类型,forEach方法的参数是Consumer类型,它们都是函数式接口,所以可以使用λ表达式。
还有一个方法叫parallelStream(),顾名思义它和stream()一样,只不过指明要并行处理,以期充分利用现代CPU的多核特性。
shapes.parallelStream(); // 或shapes.stream().parallel()
来看更多的例子。下面是典型的大数据处理方法,Filter-Map-Reduce:
//给出一个String类型的数组,找出其中所有不重复的素数
public void distinctPrimary(String... numbers) {
List<String> l = Arrays.asList(numbers);
List<Integer> r = l.stream()
.map(e -> new Integer(e))
.filter(e -> Primes.isPrime(e))
.distinct()
.collect(Collectors.toList());
System.out.println("distinctPrimary result is: " + r);
}第一步:传入一系列String(假设都是合法的数字),转成一个List,然后调用stream()方法生成流。
第二步:调用流的map方法把每个元素由String转成Integer,得到一个新的流。map方法接受一个Function类型的参数,上面介绍了,Function是个函数式接口,所以这里用λ表达式。
第三步:调用流的filter方法,过滤那些不是素数的数字,并得到一个新流。filter方法接受一个Predicate类型的参数,上面介绍了,Predicate是个函数式接口,所以这里用λ表达式。
第四步:调用流的distinct方法,去掉重复,并得到一个新流。这本质上是另一个filter操作。
第五步:用collect方法将最终结果收集到一个List里面去。collect方法接受一个Collector类型的参数,这个参数指明如何收集最终结果。在这个例子中,结果简单地收集到一个List中。我们也可以用Collectors.toMap(e->e, e->e)把结果收集到一个Map中,它的意思是:把结果收到一个Map,用这些素数自身既作为键又作为值。toMap方法接受两个Function类型的参数,分别用以生成键和值,Function是个函数式接口,所以这里都用λ表达式。
你可能会觉得在这个例子里,List l被迭代了好多次,map,filter,distinct都分别是一次循环,效率会不好。实际并非如此。这些返回另一个Stream的方法都是“懒(lazy)”的,而最后返回最终结果的collect方法则是“急(eager)”的。在遇到eager方法之前,lazy的方法不会执行。
当遇到eager方法时,前面的lazy方法才会被依次执行。而且是管道贯通式执行。这意味着每一个元素依次通过这些管道。例如有个元素“3”,首先它被map成整数型3;然后通过filter,发现是素数,被保留下来;又通过distinct,如果已经有一个3了,那么就直接丢弃,如果还没有则保留。这样,3个操作其实只经过了一次循环。
除collect外其它的eager操作还有forEach,toArray,reduce等。
下面来看一下也许是最常用的收集器方法,groupingBy:
//给出一个String类型的数组,找出其中各个素数,并统计其出现次数
public void primaryOccurrence(String... numbers) {
List<String> l = Arrays.asList(numbers);
Map<Integer, Integer> r = l.stream()
.map(e -> new Integer(e))
.filter(e -> Primes.isPrime(e))
.collect( Collectors.groupingBy(p->p, Collectors.summingInt(p->1)) );
System.out.println("primaryOccurrence result is: " + r);
}注意这一行:
Collectors.groupingBy(p->p, Collectors.summingInt(p->1))
它的意思是:把结果收集到一个Map中,用统计到的各个素数自身作为键,其出现次数作为值。
下面是一个reduce的例子:
//给出一个String类型的数组,求其中所有不重复素数的和
public void distinctPrimarySum(String... numbers) {
List<String> l = Arrays.asList(numbers);
int sum = l.stream()
.map(e -> new Integer(e))
.filter(e -> Primes.isPrime(e))
.distinct()
.reduce(0, (x,y) -> x+y); // equivalent to .sum()
System.out.println("distinctPrimarySum result is: " + sum);
}reduce方法用来产生单一的一个最终结果。
流有很多预定义的reduce操作,如sum(),max(),min()等。再举个现实世界里的栗子比如:
// 统计年龄在25-35岁的男女人数、比例
public void boysAndGirls(List<Person> persons) {
Map<Integer, Integer> result = persons.parallelStream().filter(p -> p.getAge()>=25 && p.getAge()<=35).
collect(
Collectors.groupingBy(p->p.getSex(), Collectors.summingInt(p->1))
);
System.out.print("boysAndGirls result is " + result);
System.out.println(", ratio (male : female) is " + (float)result.get(Person.MALE)/result.get(Person.FEMALE));
}
3.3 λ表达式的更多用法// 嵌套的λ表达式
Callable<Runnable> c1 = () -> () -> { System.out.println("Nested lambda"); };
c1.call().run();// 用在条件表达式中
Callable<Integer> c2 = true ? (() -> 42) : (() -> 24);
System.out.println(c2.call());// 定义一个递归函数,注意须用this限定
protected UnaryOperator<Integer> factorial = i -> i == 0 ? 1 : i * this.factorial.apply( i - 1 );
...
System.out.println(factorial.apply(3));在Java中,随声明随调用的方式是不行的,比如下面这样,声明了一个λ表达式(x, y) -> x + y,同时企图通过传入实参(2, 3)来调用它:
int five = ( (x, y) -> x + y ) (2, 3); // ERROR! try to call a lambda in-place
这在C++中是可以的,但Java中不行。Java的λ表达式只能用作赋值、传参、返回值等。
4. 其它相关概念
4.1 捕获(Capture)
捕获的概念在于解决在λ表达式中我们可以使用哪些外部变量(即除了它自己的参数和内部定义的本地变量)的问题。
答案是:与内部类非常相似,但有不同点。不同点在于内部类总是持有一个其外部类对象的引用。而λ表达式呢,除非在它内部用到了其外部类(包围类)对象的方法或者成员,否则它就不持有这个对象的引用。
在Java8以前,如果要在内部类访问外部对象的一个本地变量,那么这个变量必须声明为final才行。在Java8中,这种限制被去掉了,代之以一个新的概念,“effectively final”。它的意思是你可以声明为final,也可以不声明final但是按照final来用,也就是一次赋值永不改变。换句话说,保证它加上final前缀后不会出编译错误。
在Java8中,内部类和λ表达式都可以访问effectively final的本地变量。λ表达式的例子如下:
...
int tmp1 = 1; //包围类的成员变量
static int tmp2 = 2; //包围类的静态成员变量
public void testCapture() {
int tmp3 = 3; //没有声明为final,但是effectively final的本地变量
final int tmp4 = 4; //声明为final的本地变量
int tmp5 = 5; //普通本地变量
Function<Integer, Integer> f1 = i -> i + tmp1;
Function<Integer, Integer> f2 = i -> i + tmp2;
Function<Integer, Integer> f3 = i -> i + tmp3;
Function<Integer, Integer> f4 = i -> i + tmp4;
Function<Integer, Integer> f5 = i -> {
tmp5 += i; // 编译错!对tmp5赋值导致它不是effectively final的
return tmp5;
};
...
tmp5 = 9; // 编译错!对tmp5赋值导致它不是effectively final的
}
...Java要求本地变量final或者effectively final的原因是变量作用域和多线程问题。
4.2 方法引用(Method reference)
任何一个λ表达式都可以代表某个函数式接口的唯一方法的匿名描述符。我们也可以使用某个类的某个具体方法来代表这个描述符,叫做方法引用。例如:
Integer::parseInt //静态方法引用
System.out::print //实例方法引用
Person::new //构造器引用下面是一组例子,教你使用方法引用代替λ表达式:
//c1 与 c2 是一样的(静态方法引用)
Comparator<Integer> c2 = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
Comparator<Integer> c1 = Integer::compare;
//下面两句是一样的(实例方法引用1)
persons.forEach(e -> System.out.println(e));
persons.forEach(System.out::println);
//下面两句是一样的(实例方法引用2)
persons.forEach(person -> person.eat());
persons.forEach(Person::eat);
//下面两句是一样的(构造器引用)
strList.stream().map(s -> new Integer(s));
strList.stream().map(Integer::new);
使用方法引用,你的程序会变得更短些。现在distinctPrimarySum方法可以改写如下:public void distinctPrimarySum(String... numbers) {
List<String> l = Arrays.asList(numbers);
int sum = l.stream().map(Integer::new).filter(Primes::isPrime).distinct().sum();
System.out.println("distinctPrimarySum result is: " + sum);
}
还有一些其它的方法引用:super::toString //引用某个对象的父类方法
String[]::new //引用一个数组的构造器4.3 默认方法(Default method)
Java8中,接口声明里可以有方法实现了,叫做默认方法。在此之前,接口里的方法全部是抽象方法。
public interface MyInterf {
String m1();
default String m2() {
return "Hello default method!";
}
}
这实际上混淆了接口和抽象类,但一个类仍然可以实现多个接口,而只能继承一个抽象类。这么做的原因是:由于Collection库需要为批处理操作添加新的方法,如forEach(),stream()等,但是不能修改现有的Collection接口——如果那样做的话所有的实现类都要进行修改,包括很多客户自制的实现类。所以只好使用这种妥协的办法。
如此一来,我们就面临一种类似多继承的问题。如果类Sub继承了两个接口,Base1和Base2,而这两个接口恰好具有完全相同的两个默认方法,那么就会产生冲突。这时Sub类就必须通过重载来显式指明自己要使用哪一个接口的实现(或者提供自己的实现):
public class Sub implements Base1, Base2 {
public void hello() {
Base1.super.hello(); //使用Base1的实现
}
}除了默认方法,Java8的接口也可以有静态方法的实现:
public interface MyInterf {
String m1();
default String m2() {
return "Hello default method!";
}
static String m3() {
return "Hello static method in Interface!";
}
}
4.4 生成器函数(Generator function)有时候一个流的数据源不一定是一个已存在的集合对象,也可能是个“生成器函数”。一个生成器函数会产生一系列元素,供给一个流。Stream.generate(Supplier<T> s)就是一个生成器函数。其中参数Supplier是一个函数式接口,里面有唯一的抽象方法 <T> get()。
下面这个例子生成并打印5个随机数:
Stream.generate(Math::random).limit(5).forEach(System.out::println);
注意这个limit(5),如果没有这个调用,那么这条语句会永远地执行下去。也就是说这个生成器是无穷的。这种调用叫做终结操作,或者短路(short-circuiting)操作。
参考资料:
http://openjdk.java.net/projects/lambda/
http://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/lambdaexpressions.html -
Java Lambda表达式入门
2014-04-27 21:17:58原文链接:Start Using Java ...(译者认为: 超过3行的逻辑就不适用Lambda表达式了。虽然看着很先进,其实Lambda表达式的本质只是一个"语法糖",由编译器推断并帮你转换包装为常规的代码,因此你可以使用...原文链接: Start Using Java Lambda Expressions
下载示例程序 Examples.zip 。
原文日期: 2014年4月16日翻译日期: 2014年4月27日
翻译人员: 铁锚
简介
(译者认为: 超过3行的逻辑就不适用Lambda表达式了。虽然看着很先进,其实Lambda表达式的本质只是一个"语法糖",由编译器推断并帮你转换包装为常规的代码,因此你可以使用更少的代码来实现同样的功能。本人建议不要乱用,因为这就和某些很高级的黑客写的代码一样,简洁,难懂,难以调试,维护人员想骂娘.)
Lambda表达式是Java SE 8中一个重要的新特性。lambda表达式允许你通过表达式来代替功能接口。 lambda表达式就和方法一样,它提供了一个正常的参数列表和一个使用这些参数的主体(body,可以是一个表达式或一个代码块)。
Lambda表达式还增强了集合库。 Java SE 8添加了2个对集合数据进行批量操作的包: java.util.function 包以及 java.util.stream 包。 流(stream)就如同迭代器(iterator),但附加了许多额外的功能。 总的来说,lambda表达式和 stream 是自Java语言添加泛型(Generics)和注解(annotation)以来最大的变化。 在本文中,我们将从简单到复杂的示例中见认识lambda表达式和stream的强悍。
环境准备
如果还没有安装Java 8,那么你应该先安装才能使用lambda和stream(译者建议在虚拟机中安装,测试使用)。 像NetBeans 和IntelliJ IDEA 一类的工具和IDE就支持Java 8特性,包括lambda表达式,可重复的注解,紧凑的概要文件和其他特性。
下面是Java SE 8和NetBeans IDE 8的下载链接:
Java Platform (JDK 8): 从Oracle下载Java 8,也可以和NetBeans IDE一起下载
NetBeans IDE 8: 从NetBeans官网下载NetBeans IDE
Lambda表达式的语法
基本语法:
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }
下面是Java lambda表达式的简单例子:// 1. 不需要参数,返回值为 5 () -> 5 // 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值 x -> 2 * x // 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值 (x, y) -> x – y // 4. 接收2个int型整数,返回他们的和 (int x, int y) -> x + y // 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void) (String s) -> System.out.print(s)
基本的Lambda例子
现在,我们已经知道什么是lambda表达式,让我们先从一些基本的例子开始。 在本节中,我们将看到lambda表达式如何影响我们编码的方式。 假设有一个玩家List ,程序员可以使用 for 语句 ("for 循环")来遍历,在Java SE 8中可以转换为另一种形式:String[] atp = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic", "Stanislas Wawrinka", "David Ferrer","Roger Federer", "Andy Murray","Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro"}; List<String> players = Arrays.asList(atp); // 以前的循环方式 for (String player : players) { System.out.print(player + "; "); } // 使用 lambda 表达式以及函数操作(functional operation) players.forEach((player) -> System.out.print(player + "; ")); // 在 Java 8 中使用双冒号操作符(double colon operator) players.forEach(System.out::println);
正如您看到的,lambda表达式可以将我们的代码缩减到一行。 另一个例子是在图形用户界面程序中,匿名类可以使用lambda表达式来代替。 同样,在实现Runnable接口时也可以这样使用:
// 使用匿名内部类 btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() { @Override public void handle(ActionEvent event) { System.out.println("Hello World!"); } }); // 或者使用 lambda expression btn.setOnAction(event -> System.out.println("Hello World!"));
下面是使用lambdas 来实现 Runnable接口 的示例:
// 1.1使用匿名内部类 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Hello world !"); } }).start(); // 1.2使用 lambda expression new Thread(() -> System.out.println("Hello world !")).start(); // 2.1使用匿名内部类 Runnable race1 = new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Hello world !"); } }; // 2.2使用 lambda expression Runnable race2 = () -> System.out.println("Hello world !"); // 直接调用 run 方法(没开新线程哦!) race1.run(); race2.run();
Runnable 的 lambda表达式,使用块格式,将五行代码转换成单行语句。 接下来,在下一节中我们将使用lambdas对集合进行排序。
使用Lambdas排序集合
在Java中,Comparator 类被用来排序集合。 在下面的例子中,我们将根据球员的 name, surname, name 长度 以及最后一个字母。 和前面的示例一样,先使用匿名内部类来排序,然后再使用lambda表达式精简我们的代码。
在第一个例子中,我们将根据name来排序list。 使用旧的方式,代码如下所示:String[] players = {"Rafael Nadal", "Novak Djokovic", "Stanislas Wawrinka", "David Ferrer", "Roger Federer", "Andy Murray", "Tomas Berdych", "Juan Martin Del Potro", "Richard Gasquet", "John Isner"}; // 1.1 使用匿名内部类根据 name 排序 players Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.compareTo(s2)); } });
使用lambdas,可以通过下面的代码实现同样的功能:
// 1.2 使用 lambda expression 排序 players Comparator<String> sortByName = (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2)); Arrays.sort(players, sortByName); // 1.3 也可以采用如下形式: Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.compareTo(s2)));
其他的排序如下所示。 和上面的示例一样,代码分别通过匿名内部类和一些lambda表达式来实现Comparator :// 1.1 使用匿名内部类根据 surname 排序 players Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo(s2.substring(s2.indexOf(" ")))); } }); // 1.2 使用 lambda expression 排序,根据 surname Comparator<String> sortBySurname = (String s1, String s2) -> ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) ); Arrays.sort(players, sortBySurname); // 1.3 或者这样,怀疑原作者是不是想错了,括号好多... Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> ( s1.substring(s1.indexOf(" ")).compareTo( s2.substring(s2.indexOf(" ")) ) ) ); // 2.1 使用匿名内部类根据 name lenght 排序 players Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.length() - s2.length()); } }); // 2.2 使用 lambda expression 排序,根据 name lenght Comparator<String> sortByNameLenght = (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length()); Arrays.sort(players, sortByNameLenght); // 2.3 or this Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.length() - s2.length())); // 3.1 使用匿名内部类排序 players, 根据最后一个字母 Arrays.sort(players, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String s1, String s2) { return (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)); } }); // 3.2 使用 lambda expression 排序,根据最后一个字母 Comparator<String> sortByLastLetter = (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)); Arrays.sort(players, sortByLastLetter); // 3.3 or this Arrays.sort(players, (String s1, String s2) -> (s1.charAt(s1.length() - 1) - s2.charAt(s2.length() - 1)));
就是这样,简洁又直观。 在下一节中我们将探索更多lambdas的能力,并将其与 stream 结合起来使用。
使用Lambdas和Streams
Stream是对集合的包装,通常和lambda一起使用。 使用lambdas可以支持许多操作,如 map, filter, limit, sorted, count, min, max, sum, collect 等等。 同样,Stream使用懒运算,他们并不会真正地读取所有数据,遇到像getFirst() 这样的方法就会结束链式语法。 在接下来的例子中,我们将探索lambdas和streams 能做什么。 我们创建了一个Person类并使用这个类来添加一些数据到list中,将用于进一步流操作。 Person 只是一个简单的POJO类:public class Person { private String firstName, lastName, job, gender; private int salary, age; public Person(String firstName, String lastName, String job, String gender, int age, int salary) { this.firstName = firstName; this.lastName = lastName; this.gender = gender; this.age = age; this.job = job; this.salary = salary; } // Getter and Setter // . . . . . }
接下来,我们将创建两个list,都用来存放Person对象:
List<Person> javaProgrammers = new ArrayList<Person>() { { add(new Person("Elsdon", "Jaycob", "Java programmer", "male", 43, 2000)); add(new Person("Tamsen", "Brittany", "Java programmer", "female", 23, 1500)); add(new Person("Floyd", "Donny", "Java programmer", "male", 33, 1800)); add(new Person("Sindy", "Jonie", "Java programmer", "female", 32, 1600)); add(new Person("Vere", "Hervey", "Java programmer", "male", 22, 1200)); add(new Person("Maude", "Jaimie", "Java programmer", "female", 27, 1900)); add(new Person("Shawn", "Randall", "Java programmer", "male", 30, 2300)); add(new Person("Jayden", "Corrina", "Java programmer", "female", 35, 1700)); add(new Person("Palmer", "Dene", "Java programmer", "male", 33, 2000)); add(new Person("Addison", "Pam", "Java programmer", "female", 34, 1300)); } }; List<Person> phpProgrammers = new ArrayList<Person>() { { add(new Person("Jarrod", "Pace", "PHP programmer", "male", 34, 1550)); add(new Person("Clarette", "Cicely", "PHP programmer", "female", 23, 1200)); add(new Person("Victor", "Channing", "PHP programmer", "male", 32, 1600)); add(new Person("Tori", "Sheryl", "PHP programmer", "female", 21, 1000)); add(new Person("Osborne", "Shad", "PHP programmer", "male", 32, 1100)); add(new Person("Rosalind", "Layla", "PHP programmer", "female", 25, 1300)); add(new Person("Fraser", "Hewie", "PHP programmer", "male", 36, 1100)); add(new Person("Quinn", "Tamara", "PHP programmer", "female", 21, 1000)); add(new Person("Alvin", "Lance", "PHP programmer", "male", 38, 1600)); add(new Person("Evonne", "Shari", "PHP programmer", "female", 40, 1800)); } };
现在我们使用forEach方法来迭代输出上述列表:
System.out.println("所有程序员的姓名:"); javaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())); phpProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
我们同样使用forEach方法,增加程序员的工资5%:
System.out.println("给程序员加薪 5% :"); Consumer<Person> giveRaise = e -> e.setSalary(e.getSalary() / 100 * 5 + e.getSalary()); javaProgrammers.forEach(giveRaise); phpProgrammers.forEach(giveRaise);
另一个有用的方法是过滤器filter() ,让我们显示月薪超过1400美元的PHP程序员:
System.out.println("下面是月薪超过 $1,400 的PHP程序员:") phpProgrammers.stream() .filter((p) -> (p.getSalary() > 1400)) .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
我们也可以定义过滤器,然后重用它们来执行其他操作:
// 定义 filters Predicate<Person> ageFilter = (p) -> (p.getAge() > 25); Predicate<Person> salaryFilter = (p) -> (p.getSalary() > 1400); Predicate<Person> genderFilter = (p) -> ("female".equals(p.getGender())); System.out.println("下面是年龄大于 24岁且月薪在$1,400以上的女PHP程序员:"); phpProgrammers.stream() .filter(ageFilter) .filter(salaryFilter) .filter(genderFilter) .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())); // 重用filters System.out.println("年龄大于 24岁的女性 Java programmers:"); javaProgrammers.stream() .filter(ageFilter) .filter(genderFilter) .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
使用limit方法,可以限制结果集的个数:
System.out.println("最前面的3个 Java programmers:"); javaProgrammers.stream() .limit(3) .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName())); System.out.println("最前面的3个女性 Java programmers:"); javaProgrammers.stream() .filter(genderFilter) .limit(3) .forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; ", p.getFirstName(), p.getLastName()));
排序呢? 我们在stream中能处理吗? 答案是肯定的。 在下面的例子中,我们将根据名字和薪水排序Java程序员,放到一个list中,然后显示列表:
// 静态引入
import static java.util.stream.Collectors.toList;
System.out.println("根据 name 排序,并显示前5个 Java programmers:"); List<Person> sortedJavaProgrammers = javaProgrammers .stream() .sorted((p, p2) -> (p.getFirstName().compareTo(p2.getFirstName()))) .limit(5) .collect(toList()); sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName())); System.out.println("根据 salary 排序 Java programmers:"); sortedJavaProgrammers = javaProgrammers .stream() .sorted( (p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary()) ) .collect( toList() ); sortedJavaProgrammers.forEach((p) -> System.out.printf("%s %s; %n", p.getFirstName(), p.getLastName()));
如果我们只对最低和最高的薪水感兴趣,比排序后选择第一个/最后一个 更快的是min和max方法:
System.out.println("工资最低的 Java programmer:"); Person pers = javaProgrammers .stream() .min((p1, p2) -> (p1.getSalary() - p2.getSalary())) .get() System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", pers.getFirstName(), pers.getLastName(), pers.getSalary()) System.out.println("工资最高的 Java programmer:"); Person person = javaProgrammers .stream() .max((p, p2) -> (p.getSalary() - p2.getSalary())) .get() System.out.printf("Name: %s %s; Salary: $%,d.", person.getFirstName(), person.getLastName(), person.getSalary())
上面的例子中我们已经看到 collect 方法是如何工作的。 结合 map 方法,我们可以使用 collect 方法来将我们的结果集放到一个字符串,一个 Set 或一个TreeSet中:
System.out.println("将 PHP programmers 的 first name 拼接成字符串:"); String phpDevelopers = phpProgrammers .stream() .map(Person::getFirstName) .collect(joining(" ; ")); // 在进一步的操作中可以作为标记(token) System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 Set:"); Set<String> javaDevFirstName = javaProgrammers .stream() .map(Person::getFirstName) .collect(toSet()); System.out.println("将 Java programmers 的 first name 存放到 TreeSet:"); TreeSet<String> javaDevLastName = javaProgrammers .stream() .map(Person::getLastName) .collect(toCollection(TreeSet::new));
Streams 还可以是并行的(parallel)。 示例如下:
System.out.println("计算付给 Java programmers 的所有money:"); int totalSalary = javaProgrammers .parallelStream() .mapToInt(p -> p.getSalary()) .sum();
我们可以使用summaryStatistics方法获得stream 中元素的各种汇总数据。 接下来,我们可以访问这些方法,比如getMax, getMin, getSum或getAverage:
//计算 count, min, max, sum, and average for numbers List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10); IntSummaryStatistics stats = numbers .stream() .mapToInt((x) -> x) .summaryStatistics(); System.out.println("List中最大的数字 : " + stats.getMax()); System.out.println("List中最小的数字 : " + stats.getMin()); System.out.println("所有数字的总和 : " + stats.getSum()); System.out.println("所有数字的平均值 : " + stats.getAverage());
OK,就这样,希望你喜欢它!
总结
在本文中,我们学会了使用lambda表达式的不同方式,从基本的示例,到使用lambdas和streams的复杂示例。 此外,我们还学习了如何使用lambda表达式与Comparator 类来对Java集合进行排序。 -
lambda表达式
2018-12-31 12:31:56lambda表达式语法2.1 lambda表达式的一般语法2.2 lambda表达式的单参数语法2.3 lambda表达式的单语句写法2.4 lambda表达式的无参数写法2.5 lambda表达式方法引用写法3. lambda表达式可使用的变量4. lambda表达式中...目录
1. 什么是lambda表达式
lambda表达式本质上是一个匿名方法。匿名类的一个问题是,如果匿名类的实现非常简单,例如只包含一个方法的接口,那么匿名类的语法可能看起来不实用且不清楚。在这些情况下,您通常会尝试将功能作为参数传递给另一个方法,例如当有人单击按钮时应采取的操作。Lambda表达式使您可以执行此操作,将功能视为方法参数,或将代码视为数据。
lambda表达式不能直接使用,一般都是先赋给一个接口,然后对这个接口操作,或者非要直接用必须强转,如:System.out.println( () -> {} ); //错误! 目标类型不明 System.out.println( (Runnable)() -> {} ); // 正确
2. lambda表达式语法
2.1 lambda表达式的一般语法
(type_1 para_1, type_2 para_2,···,type_n, para_n) -> { statement1; statement2; ………… statementn; return …… }
2.2 lambda表达式的单参数语法
如果方法只有一个参数,而且这个参数的类型可以推导出,那么可以省略小括号
para1 -> { statement1; statement2; ………… statementn; return …… }
【例】将列表中的字符串转换为全小写
import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("Ni"); list.add("Hao"); list.add("Lambda"); List<String> lowerList = list.stream().map( name -> { return name.toLowerCase();} //单参数lambda表达式 ).collect(Collectors.toList()); } }
2.3 lambda表达式的单语句写法
当lambda表达式只包含一条语句时,可以省略大括号、return和语句结尾的分号
param1 -> statment
【例】将列表中的字符串转换为全小写
import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("Ni"); list.add("Hao"); list.add("Lambda"); List<String> lowerList = list.stream().map( name -> name.toLowerCase() //单语句lambda表达式 ).collect(Collectors.toList()); } }
2.4 lambda表达式的无参数写法
即使lambda表达式没有参数,仍然要提供空括号,就像无参方法一样
public class Test { public static void main(String[] args) { Thread t = new Thread( ()->{for(int i =10;i>0;i--)System.out.println(i);} ); t.start(); } }
2.5 lambda表达式方法引用写法
类似C/C++作用域绑定符(后面会提到)
class :: method instance :: method
【例】将列表中的字符串转换为全小写
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("Ni"); list.add("Hao"); list.add("Lambda"); List<String> lowerList = list.stream().map( String::toLowerCase //方法引用写法 ).collect(Collectors.toList()); } }
3. lambda表达式可使用的变量
先举例
import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class Test { public static void main(String[] args) { //将为列表中的字符串添加前缀字符串 String waibu = "lambda :"; List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"}); List<String>execStrs = proStrs.stream().map( chuandi -> { Long zidingyi = System.currentTimeMillis(); return waibu + chuandi + " -----:" + zidingyi; } ).collect(Collectors.toList()); execStrs.forEach(System.out::println); } }
变量waibu —— 外部变量
变量chuandi —— 传递变量,即lambda表达式的参数
变量zidingyi —— 内部自定义变量lambda表达式可以访问给它传递的变量,访问自己内部定义的变量,同时也能访问它外部的变量。
不过lambda表达式访问外部变量有一个非常重要的限制:变量不可变(只是引用不可变,而不是真正的不可变)。
当在表达式内部修改waibu = waibu + " ";时,IDE就会提示你: Local variable waibu defined in an enclosing scope must be final or effectively final 编译时会报错。因为变量waibu被lambda表达式引用,所以编译器会隐式的把其当成final来处理。 以前Java的匿名内部类在访问外部变量的时候,外部变量必须用final修饰。现在java8对这个限制做了优化,可以不用显示使用final修饰,但是编译器隐式当成final来处理。
4. lambda表达式中的this概念
this指的是定义该表达式时所在类的对象,而不是lambda表达式所产生的对象
package java_lambda; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.stream.Collectors; public class TestThis { public void whatThis(){ //转全小写 List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"}); List<String> execStrs = proStrs.stream().map(str -> { System.out.println(this.getClass().getName()); return str.toLowerCase(); }).collect(Collectors.toList()); execStrs.forEach(System.out::println); } public static void main(String[] args) { TestThis wt = new TestThis(); wt.whatThis(); } }
5. 函数式接口
对于只有一个抽象方法的接口,需要这种接口的对象时,就可以提供一个lambda表达式。这种接口称为函数式接口(functional interface)
最好把lambda表达式看作是一个函数,而不是一个对象,另外要接受lambda表达式可以传递到函数式接口
实际上,在Java中,对lambda表达式所能做的也只是能转换为函数式接口。在其他编程语言像Groovy,是可以用变量保存lambda表达式的,称为闭包,不过Java设计者还是决定保持我们熟悉的接口概念,没有为Java语言增加新的函数类型。
注解是@FunctionalInterface,可加可不加6.方法引用
有时,可能已经有现成的方法可以完成你想要传递到其他代码的某个动作。例如,假设你希望只要出现一个定时器事件就打印这个事件。当然,为此可以调用:
Timer t = new Timer(1000, event -> System.out.println(event));
但是,如果直接把println方法传递到Timer构造器就更好了。具体做法如下:
Timer t = new Timer(1000, System.out::println);
表达式System.out::println是一个方法引用,它等价于lambda表达式:
x->System.out.println(x)
不难看出,要用::操作符分隔方法名与对象或类名,主要有3种情况:
- object :: instanceMethod
- Class :: staticMethod
- Class :: instanceMethod
前2种情况中,方法引用等价于提供方法参数的lambda表达式。如:
System.out::println 等价于 x->System.out.println(x)
Math :: pow 等价于 (x,y) -> Math.pow(x,y)
对于第3种情况,第一个参数会成为方法的目标。例如:
String :: compareToIgnoreCase 等同于 (x,y)->x.compareToIgnoreCase(y)可以再方法引用中使用this参数。例如:this :; equals 等同于 x -> this.equals(x) ,使用super也是合法的,如 super::instanceMethod
7. 构造器引用
构造器引用和方法引用很类似,只不过方法名为new。例如,Person :: new 是Person构造器的一个引用。哪一个构造器呢?这取决于上下文,假设你有一个字符串列表,可以把它转换为一个Person对象数组,为此要在各个字符串上调用构造器,调用如下:
ArrayList<String> names = ...; Stream<Person> stream = names.stream().map(Person::new); List<Person> people = stream.collect(Collectors.toList());
如果有多个Person构造器,编译器会选择一个有String参数的构造器,因为它从上下文推导出这是在对一个字符串调用构造器
可以用数组类型建立构造器引用,如: int[]::new 是一个构造器引用,它有一个参数:即数组的长度。这等价于lambda表达式 x -> new int[x]
Java有一个限制,不能构造泛型T的数组。数组构造器对于克服这个很有用。假如:我们需要一个Person对象数组,Stream有一个toArray方法可以返回Object数组:
Object people = stream.toArray();
不过这并不令人满意。用户希望得到一个Person引用数组,而不是Object数组。流库利用构造器引用解决了这个问题。可以把Person[]::new 传入toArray方法:
Person[] people = stream.toArray(Person[]::new);
toArray方法调用这个构造器来得到一个正确类型的数组。然后填充这个数组并返回
简单来说可以理解为:
类名::new 类型名[]::new
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Lambda表达式
2020-01-14 09:24:00Lambda表达式 Lambda表达式是什么 Lambda表达式是一种可用于创建委托或表达式目录树类型的匿名函数。通过使用lambda表达式,可以写入可作为参数传递 或作为函数调用值返回的本地函数。 从C#3.0开始,可以使用Lambda...Lambda表达式
Lambda表达式是什么
Lambda表达式是一种可用于创建委托或表达式目录树类型的匿名函数。通过使用lambda表达式,可以写入可作为参数传递 或作为函数调用值返回的本地函数。
从C#3.0开始,可以使用Lambda表达式代替匿名方法。只要有委托参数类型的地方就可以使用Lambda表达式。Lambda表达式的声明
Lambda运算符“=>”的左边列出了需要的参数,如果是一个参数可以直接写a=>(参数名自己定义),如果多个参数就使用括号 括起来,参数之间以逗号间隔。
static void Main(string[] args) { ///无参无返回值Action atc=()=>{ Console.WriteLine("Lambda表达式"); }; atc(); // 有 一 个 参 无 返 回 值 , Action<string> atc1 = str => { Console.WriteLine(str+"有参"); }; atc1("aaa"); //有多参数无返回值 Action<string, int> atc2 = (str, i) => { Console.WriteLine(str + "今年" + i + "岁"); }; atc2("小明", 12); //有返回值 Func<int, string> fun = i => { return "输入的数字是" + i; }; Console.WriteLine(fun(100)); Console.ReadLine(); }
如果Lambda表达式只有一条语句,在方法快内就不需要大括号和return语句,编译器会自动添加return语句,如果Lambda表达式的实现代码中需要多条语句,就必须添加大括号和return语句。Action<string, int> atc2 = (str, i) => Console.WriteLine(str + "今年" + i + "岁"); atc2("小明", 12); Func<int, string> fun = i => "输入的数字是" + i; Console.WriteLine(fun(100));
通过Lambda表达式可以访问Lambda表达式块外部的变量。这是一个非常好的功能,但如果不能正确使用,也会非常危险。
int somVal = 5; Func<int,int> f = x=>x+somVal; Console.WriteLine(f(3));//8 somVal = 7; Console.WriteLine(f(3));//10
这个方法的结果,不但受到参数的控制,还受到somVal变量的控制,结果不可控,容易出现编程问题,用的时候要谨慎
Lambda表达式的作用
1.Lambda表达式是一种匿名方法。匿名方法可省略参数列表,Lambda表达式不能省略参数列表的圆括号()
2.发展:委托 → 匿名方法 → lambda表达式 → 泛型委托 → 表达式树 -
Lambda 表达式
2019-10-03 16:46:00目录 Lambda 表达式 1. 为何需要 Lambda 表达式 2. Lambda 表达式作用 3. Java Lambda 概要 4. Lambda 表达式作用 5. Java Lamdba 基本语法 6. Java Lambda 示例... -
lambda 表达式
2019-04-25 09:10:04lambda表达式 Lambda 允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中)。 使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。 但是对于对Lambda表达式了解不够的程序员来说,理解和调试会有些困难。 ...
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