Java Lambda 表達(dá)式（又名閉包 (Closure)/ 匿名函數(shù) ) 筆記

根據(jù) JSR 335, Java 終于在 Java 8 中引入了 Lambda 表達(dá)式。也稱之為閉包或者匿名函數(shù)。

JSR 335

所謂的 JSR （Java Specification Requests） 全稱叫做 Java 規(guī)范提案。簡單來說就是向 Java 社區(qū)提交新的 API 或 服務(wù) 請求的提案。這些提案將作為 Java 社區(qū)進(jìn)行 Java 語言開發(fā)的需求，引導(dǎo)著開發(fā)的方向。

JSR 335 的提案內(nèi)容摘要如下：

This JSR will extend the Java Programming Language Specification and the Java Virtual Machine Specification to support the following features:

• ambda Expressions
• SAM Conversion
• Method References
• Virtual Extension Methods

也就是如下幾點(diǎn)：

支持 lambda 表達(dá)式。

支持 SAM conversion 用來向前兼容。

方法引用 Method References

Virtual Extension Methods

在 Java 8 中，以上均已經(jīng)實(shí)現(xiàn), 以上內(nèi)容下文均有介紹。

為什么需要 Lambda 表達(dá)式?

Lambda 表達(dá)式，其實(shí)就是代碼塊。

原來怎么處理

在具體了解 lambda 之前，我們先往后退一步，看看之前我們是如何處理這些代碼塊的！

例子一

當(dāng)決定在單獨(dú)的線程運(yùn)行某程序時(shí)，你這樣做的

class Worker implements Runnable {public void run() {for (int i = 0; i < 1000; i++)doWork();}...}

這樣執(zhí)行：

Worker w = new Worker(); new Thread(w).start();

Worker 中包含了你要執(zhí)行的代碼塊。

例子二

如果你想實(shí)現(xiàn)根據(jù)字符串長度大小來排序，而不是默認(rèn)的字母順序，你可以自己來實(shí)現(xiàn)一個(gè) Comparator 用來 Sort

class LengthComparator implements Comparator<String> {public int compare(String first, String second) {return Integer.compare(first.length(), second.length());}}Arrays.sort(strings, new LengthComparator());

####例子三

另外一個(gè)例子，我選的是 Android 中的點(diǎn)擊事件，同樣是 Java:

button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {@Overridepublic void onClick(View view) {Toast.makeText(MainActivity.this, "Hello World!", Toast.LENGTH_SHORT).show();} });

###上面代碼有什么問題呢？###

它們都太復(fù)雜了啊！

上述例子都是在某個(gè)類中實(shí)現(xiàn)某個(gè)接口，然后傳遞到另外一個(gè)方法中作為參數(shù)，然后用來執(zhí)行。

但是本質(zhì)上，他們要傳遞的就是接口中那一個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)而已啊！有必要先創(chuàng)建類，再實(shí)例化，再傳遞給調(diào)用的位置嗎？

因?yàn)?Java 是純面向?qū)ο蟮恼Z言，像其他語言那樣隨隨便便傳個(gè)方法過來，那可不行，必須要這樣。
在其他語言中你可能可以，但是，在Java 中，不可以。

Java 設(shè)計(jì)人員為了 Java 的簡潔跟連貫性，一直拒絕為 Java 添加這種功能。（這也是我喜歡 Java 而不喜歡 Python 的原因啊！！！)

經(jīng)過多年的努力，開發(fā)人員終于找到了符合 Java 編程習(xí)慣的 Lambda 表達(dá)式！

Lambda 表達(dá)式語法(Syntax)

考慮下前面的例子：

Integer.compare(first.length(), second.length())

first 和 second 都是 String 類型，Java 是強(qiáng)類型的語言，必須指定類型:

(String first, String second)-> Integer.compare(first.length(), second.length())

看到?jīng)]有！第一個(gè) Lambda 表達(dá)式誕生了！！輸入、輸出簡潔明了！

為什么叫 Lambda 呢，這個(gè)很多年以前，有位邏輯學(xué)家想要標(biāo)準(zhǔn)化的表示一些可以被計(jì)算的數(shù)學(xué)方程（實(shí)際上存在，但是很難被表示出來），他就用 ? 來表示。

重新介紹一下 Java 中 Lambda 表達(dá)式的格式:

(參數(shù)) -> 表達(dá)式

多返回值

(String first, String second) -> {if (first.length() < second.length()) return -1;else if (first.length() > second.length()) return 1;else return 0;

}

如果計(jì)算的結(jié)果并不由一個(gè)單一的表達(dá)式返回（換言之，返回值存在多種情況），使用“{}”，然后明確指定返回值。

(String first, String second) -> {if (first.length() < second.length()) return -1;else if (first.length() > second.length()) return 1;else return 0; }

###無參數(shù)

如果沒有參數(shù)，則 “()”中就空著。

() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWork(); }

###省略###

Comparator<String> comp= (first, second) // Same as (String first, String second)-> Integer.compare(first.length(), second.length());

這里，first 和 second 可以被推斷出是 String 類型，因?yàn)?是一個(gè) String 類型的 Comparator。

如果單個(gè)參數(shù)可以被推斷出，你連括號都可以省略：

EventHandler<ActionEvent> listener = event ->System.out.println("Thanks for clicking!");// Instead of (event) -> or (ActionEvent event) ->

###修飾符

你可以像對待其他方法一樣，annotation，或者 使用 final 修飾符

(final String name) -> ...(@NonNull String name) -> ...

永遠(yuǎn)不要 定義 result 的類型，lambda 表達(dá)式總是從上下文中推斷出來的：

(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length())

###注意
注意，在 lambda 表達(dá)式中，某些分支存在返回值，某些不存在返回值這樣的情況是不允許的。
如 (int x) -> {if (x >= 0) return 1; }這樣是非法的。

函數(shù)式接口 (Functional Interfaces/SAM)

要介紹 Java 中 lambda 表達(dá)式的實(shí)現(xiàn)，需要知道什么是 函數(shù)式接口。

什么叫作函數(shù)式接口呢 (SAM)？

函數(shù)式接口指的是只定義了唯一的抽象方法的接口（除了隱含的 Object 對象的公共方法）， 因此最開始也就做 SAM 類型的接口（Single Abstract Method）。

Lambda 表達(dá)式 向前兼容 這些接口。

Comparable

舉個(gè)例子 Array.sort:

Arrays.sort(words,(first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));

Array.sort() 方法收到一個(gè)實(shí)現(xiàn)了 Comparable接口的實(shí)例。

其實(shí)可以把 Lambda 表達(dá)式想象成一個(gè)方法，而非一個(gè)對象，一個(gè)可以傳入一個(gè)接口的方法。

OnClickListener

再舉個(gè)例子

button.setOnClickListener(event ->System.out.println("Thanks for clicking!"));

你看，是不是更易讀了呢？

Lambda 表達(dá)式能夠向前兼容這些 interfaces, 太棒了！ 那 Lambda 表達(dá)式還能干什么呢？

實(shí)際上，將函數(shù)式接口轉(zhuǎn)變成 lambda 表達(dá)式是你在 Java 中 唯一 能做的事情。

Why ？！！

在其他的語言中，你可以定義一些方便的方法類型，但在 Java 中，你甚至不能將一個(gè) Lambda 表達(dá)式賦值給類型為 Object 的變量，因?yàn)?Object 變量不是一個(gè) Functional Interface。

Java 的設(shè)計(jì)者們堅(jiān)持使用熟悉的 interface 概念而不是為其引入新的 方法類型。

(這里我還要為設(shè)計(jì)者點(diǎn)贊！謹(jǐn)慎的設(shè)計(jì)，一方面降低了初學(xué)者的門檻，一方面方便了高級用戶的使用。對比 python2 和 python3，升級的不兼容讓很多人一直停留在 python2)

Method References

能不能再簡潔一點(diǎn)？有的時(shí)候我們所要做的事情不過是調(diào)用其他類中方法來處理事件。

button.setOnClickListener(event -> System.out.println(event));

如果這樣呢？

button.setOnAction(System.out::println);

表達(dá)式 System.out::println 屬于一個(gè)方法引用（method reference）， 相當(dāng)于 lambda 表達(dá)式 x -> System.out.println(x)

再舉個(gè)例子，如果你想對字符串不管大小寫進(jìn)行排序, 就可以這樣寫！

Arrays.sort(strings, String::compareToIgnoreCase)

如上所見 ::操作符將方法名與實(shí)例或者類分隔開。總體來說，又如下的規(guī)則:

• object::instanceMethod
• Class::staticMethod
• Class::instanceMethod

值得指出的是， this和 super 關(guān)鍵字可以在其中使用：

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();} }

構(gòu)造方法引用 Constructor References

跟上一個(gè)差不多，畢竟 構(gòu)造方法 也是方法啊！！不過方法名字為 new 。

但是！這個(gè)構(gòu)造方法引用有一個(gè)牛逼的地方！

你知道 Array 是不能使用范型的對吧！（什么，你不知道？看看這里 http://stackoverflow.com/ques... 你沒有辦法創(chuàng)建一個(gè)類型為 T 的 Array 。 new T[n] 將會(huì)被覆蓋為 new Object[n]。

假設(shè)我們想要一個(gè)包含 buttons 的 Array。Stream interface 可以返回一個(gè) Object array。

Object[] buttons = stream.toArray();

不不不，我們可不想要 Object。Stream 庫使用 構(gòu)造方法引用解決了這個(gè)問題:

Button[] buttons = stream.toArray(Button[]::new);

變量作用域

注意到我們在題目中寫著 閉包（closure), 實(shí)際上，閉包的定義是: 引用了自由變量的函數(shù)。

在之前，如果需要在匿名類的內(nèi)部引用外部變量，需要將外部變量定義為 final ，現(xiàn)在有了 lambda 表達(dá)式，你不必再這么做了。但同樣需要保證外部的自由變量不能在 lambda 表達(dá)式中被改變。

這是什么意思呢？ 不需要定義為 final，也不能改？

其實(shí)理解起來很簡單，Java 8 中，不需要定義為 final ，但你其實(shí)可以直接把他當(dāng)作 final，不要試圖修改它就行了。

即便你用內(nèi)部類，現(xiàn)在也無需定義為 final 了。

參考 StackOverFlow 鏈接: http://stackoverflow.com/ques...

Default Methods

由于歷史原因，像是類似 Collection 這種接口，如果進(jìn)行添加接口的話，那將會(huì)造成之前的代碼出錯(cuò)。

Java 想了一個(gè)一勞永逸的方法解決這個(gè)問題， 使用 default 修飾符來提供默認(rèn)的實(shí)現(xiàn)

比如 Collection 接口的源代碼:

default void remove() {throw new UnsupportedOperationException("remove"); }

當(dāng)沒有 override remove 這個(gè)方法是，調(diào)用的時(shí)候返回 UnsupportedOperationException 錯(cuò)誤。

Static Methods in Interfaces

Java 8 中，你可以在接口中添加靜態(tài)方法了。 看起來好像并不符合接口的定義了。

一般用來生成一個(gè)簡單實(shí)現(xiàn)該 interface 的實(shí)例。

參考鏈接：

JSR 335: Lambda Expressions for the JavaTM Programming Language
Java 8 新特性概述
Lambda Expressions in Java 8

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java Lambda 表达式（又名闭包 (Closure)/ 匿名函数 ) 笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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