Lambda基础
在了解Lambda之前,我们先回顾一下Java的方法。
Java的方法分为实例方法,例如Integer
定义的equals()
方法:
public final class Integer {
boolean equals(Object o) {
...
}
}
以及静态方法,例如Integer
定义的parseInt()
方法:
public final class Integer {
public static int parseInt(String s) {
...
}
}
无论是实例方法,还是静态方法,本质上都相当于过程式语言的函数。例如C函数:
char* strcpy(char* dest, char* src)
只不过Java的实例方法隐含地传入了一个this
变量,即实例方法总是有一个隐含参数this
。
函数式编程(Functional Programming)是把函数作为基本运算单元,函数可以作为变量,可以接收函数,还可以返回函数。历史上研究函数式编程的理论是Lambda演算,所以我们经常把支持函数式编程的编码风格称为Lambda表达式。
Lambda表达式
在Java程序中,我们经常遇到一大堆单方法接口,即一个接口只定义了一个方法:
- Comparator
- Runnable
- Callable
以Comparator
为例,我们想要调用Arrays.sort()
时,可以传入一个Comparator
实例,以匿名类方式编写如下:
String[] array = ...
Arrays.sort(array, new Comparator<String>() {
public int compare(String s1, String s2) {
return s1.compareTo(s2);
}
});
上述写法非常繁琐。从Java 8开始,我们可以用Lambda表达式替换单方法接口。改写上述代码如下:
// Lambda
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String[] array = new String[] { "Apple", "Orange", "Banana", "Lemon" };
Arrays.sort(array, (s1, s2) -> {
return s1.compareTo(s2);
});
System.out.println(String.join(", ", array));
}
}
观察Lambda表达式的写法,它只需要写出方法定义:
(s1, s2) -> {
return s1.compareTo(s2);
}
其中,参数是(s1, s2)
,参数类型可以省略,因为编译器可以自动推断出String
类型。-> { ... }
表示方法体,所有代码写在内部即可。Lambda表达式没有class
定义,因此写法非常简洁。
如果只有一行return xxx
的代码,完全可以用更简单的写法:
Arrays.sort(array, (s1, s2) -> s1.compareTo(s2));
返回值的类型也是由编译器自动推断的,这里推断出的返回值是int
,因此,只要返回int
,编译器就不会报错。
FunctionalInterface
我们把只定义了单方法的接口称之为FunctionalInterface
,用注解@FunctionalInterface
标记。例如,Callable
接口:
@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {
V call() throws Exception;
}
再来看Comparator
接口:
@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);
default Comparator<T> reversed() {
return Collections.reverseOrder(this);
}
default Comparator<T> thenComparing(Comparator<? super T> other) {
...
}
...
}
虽然Comparator
接口有很多方法,但只有一个抽象方法int compare(T o1, T o2)
,其他的方法都是default
方法或static
方法。另外注意到boolean equals(Object obj)
是Object
定义的方法,不算在接口方法内。因此,Comparator
也是一个FunctionalInterface
。
练习
使用Lambda表达式实现忽略大小写排序。
小结
单方法接口被称为FunctionalInterface
。
接收FunctionalInterface
作为参数的时候,可以把实例化的匿名类改写为Lambda表达式,能大大简化代码。
Lambda表达式的参数和返回值均可由编译器自动推断。