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第一章 Lambda表达式
1.1 Why Lambdas?
当你操作多线程的时候,你会像下面这样将要处理的代码放到run()函数中:
class Worker implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWork(); } ...}
然后,当你想要执行这段代码的时候,需要构造Worker的实例来执行它。你可以把放入到线程池或者简单处理启动一个线程:
Worker w = new Worker();new Thread(w).start();
这段代码的重点在于你要将你想要处理的逻辑放入到run()方法中。
再来考虑一个场景,自定义排序。如果你不想按照字典的默认排序,而是想要按照字符串的长度来进行排序的话,你需要通过一个Comparator对象来进行排序:
class LengthComparator implements Comparator<String> { public int compare(String first, String second) { return Integer.Compare(first.length(), second.length()); }}Arrays.sort(strings, new LengthComparator());
sort函数会一直调用compare方法,保证数组被重新按照长度进行排序。
注意:如果Integer.compare(x, y)中的x.equals(y)==true则返回0,如果x<y则返回负数,x>y则返回正数。这个静态方法已经被添加到Java7中。千万不要计算x-y然后和x或者y比较,因为x-y可能会发生溢出。
还有一种场景就是按钮的方法回调。你把回调的处理放入实现的监听接口函数中,构造一个实例,然后将这个实例注册到按钮上:
button.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>) { public void handle(ActionEvent event) { System.out.println("Thanks for clicking"); }});
当这个按钮被点击的时候,handle方法将被执行。
从上面几个例子中你可以看到,这些处理都是需要一大段的代码来处理。这么复杂的处理不是每个人都可以非常容易理解的,所以在Java8中添加了一个非常重大的特性,那就是Lambda表达式。
1.2 Lambda表达式语法
现在咱们再来看一下之前排序的例子:
Integer.compare(first.length(), second.length());
first和second都是字符串数组,Java是一个强类型的语言,所以我们必须这样来处理:
(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
这就是你的第一个lambda表达式了!这样的表达式非常简单。
可以看到,在这个lambda表达式中有->符号。如果这段代码不能用一个简单的表达式来展示的话,我们可以用{}来封装一段代码,比如:
(String first, String second) -> { if (first.length() < second.length()) return -1; else if (first.length() > second.length()) return 1; else return 0;}
当一个lambda表达式没有参数的时候,我们可以这样来做:
() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWorker(); }
如果一个lambda表达式中的参数可以推断出它的类型,那么我们还可以这样:
Comparator<String> comp = (first, second) // 等价于(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
你可以再lambda表达式的参数添加标注或者final修饰符:
(final String name) -> ...
(@NonNull String name) -> ...
lambda表达式中的返回类型我们一直没有提及,那是因为在lambda上下文中,可以推断出它,比如:
(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length())
从这里就可以看出,返回类型就是int。
1.3 功能接口
Java中已经封装了一些存在的接口代码,想Runnable和Comparator。Lambda对于这些接口是向下兼容的。
当一个单实例抽象方法的接口对象,我们可以用lambda表达式来展示出来,我们就把这个接口叫做功能接口。
为了展示功能接口,我们来看一下Arrays.sort()方法。它的第二个参数需要一个Comparator的实例,可以用lambda这样做:
Arrays.sort(words, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
和传统的内部类相比,lambda表达式可以非常高效的完成它。lambda表达式最好的理解为它是一个函数,而不是对象。
lambda的语法非常简短和简单,再来一例:
button.setOnAction(event -> System.out.println("Thanks for clicking"));
和内部类相比,可读性大幅提升。
事实上,在Java中,你只能针对功能接口应用lambda表达式。
Java API在java.util.function中定义了一些常用的功能接口。比如,BiFunction<T, U, R>,这个接口通过参数类型T和U,返回类型R,我们可以应用在刚才的例子上:
BiFunction<String, String, Integer> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
当然,这里只是构造了一个比较器,只有Arrays.sort方法调用的时候才能进行排序。
1.4 方法引用
有些时候,一个方法你不得不带上一些多余的代码。比如:当你想要打印一个按钮点击之后的事件对象:
button.setOnAction(event->System.out.println(event));
如果可以只通过println方法来做的话就更nice了,比如:
button.setOnAction(System.out::println);
System.out::println表达式是一个方法引用,它等价于x->System.out.println(x).
再比如,我们想要对忽略大小写的数组进行排序:
Arrays.sort(strings, String::compareToIgnoreCase);
这些例子中,::操作符的规则为:
- object::instanceMethod
- Class::staticMethod
- Class::instanceMethod
前2个例子中,方法引用等价于lambda表达式中的函数参数,System.out::println等价于x->System.out.println(x),相应的,Math::pow等价于(x, y) -> Math.pow(x, y).
第三个例子中,第一个参数变成了函数的对象,String::compareToIgnoreCase等价于(x, y) -> x.compareToIgnoreCase(y).
你也可以使用this,比如:this::equals等价于x->this.equals(x),当然也可以使用super.
super::instanceMethod
举个例子:
class Greeter { public void greet() { System.out.println("Hello world"); }}class ConcurrentGreeter extends Greeter { public void greet() { Thread t = new Thread(super::greet); t.start(); }}
1.5 构造引用
除了new方法,构造引用类似方法引用。举个例子,Button::new是一个Button的构造器。
List<String> labels = ...;Stream<Button> stream = labels.stream().map(Button::new);List<Button> buttons = stream.collect(Collections.toList());
1.6 变量域
当你在lambda中想要从闭包函数或者类中获取变量,如下:
public static void repeatMessage(String text, int count) { Runnable r = () -> { for (int i = 0; i < count; i++) { System.out.println(text); Thread.yield(); } }; new Thread(r).start();}
1.7 默认方法
待续