【Java系列】深入解析 Lambda表达式

 

你只管努力，其他交给时间，时间会证明一切。

文章标记颜色说明：

• 黄色：重要
• 红色：用来标记结论
• 绿色：用来标记一级论点
• 蓝色：用来标记二级论点

希望这篇文章能让你不仅有一定的收获，而且可以愉快的学习，如果有什么建议，都可以留言和我交流

1.1概念介绍

Java Lambda表达式是Java 8中最重要的新特性之一。

它们是一种可传递的匿名函数，可以作为参数传递给方法或存储在变量中，因此可以在需要的时候调用它们。

Lambda表达式的主要目的是简化Java代码，使其更易于阅读和编写。

Lambda表达式的语法非常简洁和清晰。它们由参数列表、箭头符号和方法体组成。参数列表指定传递给Lambda表达式的参数，箭头符号 "->" 分隔参数列表和方法体，方法体则包含Lambda表达式要执行的代码。

1.2 简单示例 

下面是一个简单的Lambda表达式示例：

(int x, int y) -> x + y

这个Lambda表达式接受两个整数参数 x 和 y，并返回它们的和。可以将这个Lambda表达式存储在一个变量中，例如：

IntBinaryOperator add = (int x, int y) -> x + y;

这个代码创建了一个名为add的变量，它的类型是IntBinaryOperator，它接受两个整数参数并返回一个整数结果。

该变量被初始化为一个Lambda表达式，该表达式实现了相同的功能，即将两个整数相加。

1.3  Lambda优点

Lambda表达式的主要优点包括：

• 简化代码：Lambda表达式可以将冗长复杂的代码简化为几行简洁的代码。
• 可读性：Lambda表达式可以使代码更易于阅读和理解，因为它们更接近自然语言。
• 可传递性：Lambda表达式可以作为参数传递给方法或存储在变量中，使代码更具可重用性和灵活性。
• 并行处理：Lambda表达式可以与Stream API一起使用，使Java程序更容易地进行并行处理。

Lambda表达式是Java 8中最重要的新特性之一，它们为我们提供了一种更简单、更灵活、更易于使用的编程方式。

Lambda表达式可以用于许多不同的场景，其中包括：

1. 集合操作
2. 多线程编程
3. 事件处理
4. 排序
5. 过滤
6. 映射
7. 聚合
8. 函数式编程
9. 数据库操作
10. 并行计算
11. GUI编程
12. 测试 

2.1集合操作

Lambda表达式可以与Java 8的新集合操作方法（如stream()和forEach()）一起使用，使集合的处理更加简单、灵活和易于读写。

例如，假设有一个字符串列表，想要对该列表中的所有元素进行大写转换并输出到控制台上，可以使用以下代码：

List names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");names.stream().map(String::toUpperCase).forEach(System.out::println);

这里，使用了stream()方法将列表转换为一个流，然后使用map()方法将每个字符串转换为大写形式，最后使用forEach()方法将结果输出到控制台。

2.2 多线程编程

Lambda表达式可以与Java中的函数式接口一起使用，使多线程编程更加简单和可读。

例如，有一个线程，需要在后台执行某些任务，并在任务完成时通知主线程。可以使用以下代码创建一个新的线程并将任务作为Lambda表达式传递给它：

new Thread(() -> {    // 执行后台任务    // ...    // 通知主线程任务已完成}).start();

这里，使用了Java中的Thread类，并将一个Lambda表达式作为参数传递给它，该表达式将在新线程中执行后台任务。

2.3 事件处理

Lambda表达式可以作为事件监听器传递给GUI组件等，使事件处理更加简单和可读。

例如，假设我们有一个按钮，需要在用户单击它时执行某些操作。可以使用以下代码将Lambda表达式作为事件监听器传递给该按钮：

button.addActionListener(event -> {    // 处理按钮单击事件    // ...});

这里，使用了Java中的ActionListener接口，并将一个Lambda表达式作为参数传递给它，该表达式将在用户单击按钮时执行。

2.4 排序

Lambda表达式可以用于Java中的排序算法中，使排序更加灵活和可读。

例如，假设我们有一个Person对象的列表，需要按照年龄进行排序。可以使用以下代码将Lambda表达式作为排序算法的参数传递给Collections.sort()方法：

List people = Arrays.asList(new Person("Alice", 25), new Person("Bob", 30), new Person("Charlie", 20));Collections.sort(people, (p1, p2) -> p1.getAge() - p2.getAge());

这里，我们使用了Java中的Collections类的sort()方法，并将一个Lambda表达式作为参数传递给它，该表达式将比较两个Person对象的年龄并返回一个整数值，以指示它们的排序顺序。

2.5 过滤

Lambda表达式可以用于过滤集合中的元素，使代码更加简单和可读。

例如，假设有一个整数列表，需要过滤掉其中的偶数。可以使用以下代码将Lambda表达式作为过滤器传递给Java中的stream()方法：

List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);List oddNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 != 0).collect(Collectors.toList());

这里，使用了Java中的stream()方法将列表转换为一个流，然后使用filter()方法过滤掉其中的偶数，最后使用collect()方法将过滤后的结果转换为一个新的列表。

2.6 映射

Lambda表达式可以用于将一个集合中的元素映射到另一个集合中，使代码更加简单和可读。

例如，假设我们有一个字符串列表，需要将其中的每个字符串转换为大写形式并存储到另一个列表中。可以使用以下代码将Lambda表达式作为映射器传递给Java中的stream()方法：

List names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");List upperCaseNames = names.stream().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());

这里，我们使用了Java中的stream()方法将列表转换为一个流，然后使用map()方法将每个字符串转换为大写形式，最后使用collect()方法将转换后的结果存储到一个新的列表中。

2.7 聚合

Lambda表达式可以用于聚合集合中的元素，例如，计算集合中的元素之和、平均值、最大值、最小值等。

以下是一个计算列表中元素之和的示例：

List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);int sum = numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);System.out.println("Sum of numbers: " + sum);

这里，使用了Java中的stream()方法将列表转换为一个流，并使用reduce()方法计算流中元素的总和。reduce()方法接受两个参数：起始值和一个BinaryOperator类型的Lambda表达式。Lambda表达式将两个元素相加并返回它们的和。在这个例子中，将起始值设置为0，表示计算从0开始的累加和。

除了计算元素之和之外，还可以使用Lambda表达式计算元素的平均值、最大值、最小值等。以下是一个计算列表中元素平均值的示例：

List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);double average = numbers.stream().mapToInt(Integer::intValue).average().orElse(0.0);System.out.println("Average of numbers: " + average);

首先使用mapToInt()方法将流中的元素转换为int类型，然后使用average()方法计算这些元素的平均值。如果列表为空，则orElse()方法返回默认值0.0。

2.8 函数式编程

Lambda表达式可以使Java更加接近函数式编程，使代码更加简洁和易于理解。

例如，假设有一个接口，其中包含一个抽象方法，需要在程序中实现该接口并调用该方法。可以使用以下代码将Lambda表达式作为接口实现传递给该方法：

interface MyInterface {    int doSomething(int x, int y);}MyInterface myLambda = (x, y) -> x + y;int result = myLambda.doSomething(3, 4);

这里，定义了一个名为myLambda的变量，它的类型是MyInterface，它接受两个整数参数并返回它们的和。然后，我们调用myLambda的doSomething()方法，并传递两个整数参数，得到它们的和并将结果存储在result变量中。

2.9 数据库操作

Lambda表达式可以与Java中的数据库操作API（如JDBC和Hibernate）一起使用，使数据库操作更加简单和可读。

例如，假设有一个数据库表，需要查询其中的数据并输出到控制台上。可以使用以下代码将Lambda表达式作为查询操作的参数传递给数据库API：

try (Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);     Statement stmt = conn.createStatement();     ResultSet rs = stmt.executeQuery("SELECT * FROM my_table")) {    while (rs.next()) {        int id = rs.getInt("id");        String name = rs.getString("name");        System.out.println("id: " + id + ", name: " + name);    }}

这里，使用了Java中的JDBC API，并将一个Lambda表达式作为查询操作的参数传递给executeQuery()方法，该表达式将处理查询结果集并输出到控制台上。

2.10 并行计算

Lambda表达式可以与Java中的并行计算API（如Java 8中的Parallel Streams和Fork/Join框架）一起使用，使计算更加高效和快速。

例如，假设有一个大型的整数列表，需要计算其中所有元素的平方和。可以使用以下代码将Lambda表达式作为计算器传递给Java 8中的Parallel Streams API：

List numbers = new ArrayList<>();for (int i = 1; i <= 1000000; i++) {    numbers.add(i);}long sum = numbers.parallelStream().mapToLong(i -> i * i).sum();System.out.println("Sum of squares: " + sum);

这里，使用了Java 8中的Parallel Streams API，它将列表转换为一个并行流，并使用mapToLong()方法计算每个元素的平方值，最后使用sum()方法将它们加起来得到总和。在此过程中，计算将在多个线程上并行执行，从而提高了计算效率。

2.11 GUI编程

Lambda表达式可以与Java中的GUI编程框架（如JavaFX和Swing）一起使用，使GUI编程更加简单和可读。

例如，假设有一个JavaFX应用程序，需要在用户单击按钮时执行一些操作。可以使用以下代码将Lambda表达式作为事件处理器传递给JavaFX框架：

Button button = new Button("Click me!");button.setOnAction(event -> System.out.println("Button clicked!"));

这里，使用了JavaFX框架，并将一个Lambda表达式作为按钮的事件处理器传递给setOnAction()方法。该表达式将在用户单击按钮时执行，并输出一条消息到控制台上。

2.12 测试

Lambda表达式可以用于编写更加简洁和可读的单元测试代码，使测试更加容易理解和维护。

例如，假设有一个函数，需要进行单元测试以确保其正确性。可以使用以下代码将Lambda表达式作为测试断言传递给JUnit测试框架：

@Testpublic void testMyFunction() {    int result = myFunction(2, 3);    assertEquals(6, result, () -> "myFunction(2, 3) should return 6");}

这里，使用了JUnit测试框架，并将一个Lambda表达式作为测试断言传递给assertEquals()方法。该表达式将在测试失败时计算并返回错误消息，以帮助定位和修复问题。

Lambda表达式是Java 8中最强大和灵活的新特性之一，它可以用于各种不同的编程任务，使代码更加简单、灵活和易于读写。

Lambda表达式的语法非常简洁，通常由一个参数列表、一个箭头符号和一个表达式主体组成。

例如，以下是一个简单的Lambda表达式：

x -> x * x

该表达式接受一个参数x，将其平方并返回结果。

Lambda表达式可以用于各种不同的编程任务，包括函数式编程、集合处理、数据库操作、Web开发、并行计算、GUI编程、测试等。使用Lambda表达式可以使代码更加简单、灵活和易于读写，并帮助开发人员减少代码的冗余和重复。

除了Lambda表达式之外，Java 8还引入了其他重要的新特性，例如Stream API、接口默认方法、方法引用、Optional类型等。这些新特性一起使Java变得更加现代化、强大和易于使用。

总之，Lambda表达式是Java编程中不可或缺的一部分，它使Java变得更加现代化、灵活和强大，并且是Java 8中最重要的新特性之一。

 

来源地址：https://blog.csdn.net/weixin_36755535/article/details/131350405