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Lambda表达式原理及示例

51自学网 2022-05-02 21:34:24
  javascript

Lambda表达式

  Lambda 表达式,也可称为闭包,它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。
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。

1. 需求分析

   创建一个新的线程,指定线程要执行的任务

    public static void main(String[] args) {        // 开启一个新的线程        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("新线程中执行的代码 : "+Thread.currentThread().getName());            }        }).start();        System.out.println("主线程中的代码:" + Thread.currentThread().getName());    }

代码分析:

  1. Thread类需要一个Runnable接口作为参数,其中的抽象方法run方法是用来指定线程任务内容的核心
  2. 为了指定run方法体,不得不需要Runnable的实现类
  3. 为了省去定义一个Runnable 的实现类,不得不使用匿名内部类
  4. 必须覆盖重写抽象的run方法,所有的方法名称,方法参数,方法返回值不得不都重写一遍,而且不能出错,
  5. 而实际上,我们只在乎方法体中的代码

2.Lambda表达式初体验

  Lambda表达式是一个匿名函数,可以理解为一段可以传递的代码

new Thread(() -> { System.out.println("新线程Lambda表达式..." +Thread.currentThread().getName()); })
.start();
Lambda表达式的优点:简化了匿名内部类的使用,语法更加简单。

  匿名内部类语法冗余,体验了Lambda表达式后,发现Lambda表达式是简化匿名内部类的一种方式。

3. Lambda的语法规则

  Lambda省去了面向对象的条条框框,Lambda的标准格式由3个部分组成:

(参数类型 参数名称) -> {
代码体;
}

格式说明:

  • (参数类型 参数名称):参数列表
  • {代码体;} :方法体
  • -> : 箭头,分割参数列表和方法体

3.1 Lambda练习1

  练习无参无返回值的Lambda

定义一个接口

public interface UserService {    void show();}

然后创建主方法使用

public class Demo03Lambda {    public static void main(String[] args) {        goShow(new UserService() {            @Override            public void show() {                System.out.println("show 方法执行了...");            }        });        System.out.println("----------");        goShow(() -> { System.out.println("Lambda show 方法执行了..."); });    }    public static void goShow(UserService userService){        userService.show();    }}

输出:

show 方法执行了...
----------
Lambda show 方法执行了...

3.2 Lambda练习2

   完成一个有参且有返回值得Lambda表达式案例

创建一个Person对象

@Data@AllArgsConstructor@NoArgsConstructorpublic class Person {    private String name;    private Integer age;    private Integer height;}

  然后我们在List集合中保存多个Person对象,然后对这些对象做根据age排序操作

    public static void main(String[] args) {        List<Person> list = new ArrayList<>();        list.add(new Person("周杰伦",33,175));        list.add(new Person("刘德华",43,185));        list.add(new Person("周星驰",38,177));        list.add(new Person("郭富城",23,170));        Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {            @Override            public int compare(Person o1, Person o2) {                return o1.getAge()-o2.getAge();            }        });        for (Person person : list) {            System.out.println(person);        }    }

  我们发现在sort方法的第二个参数是一个Comparator接口的匿名内部类,且执行的方法有参数和返回值,那么我们可以改写为Lambda表达式

    public static void main(String[] args) {        List<Person> list = new ArrayList<>();        list.add(new Person("周杰伦",33,175));        list.add(new Person("刘德华",43,185));        list.add(new Person("周星驰",38,177));        list.add(new Person("郭富城",23,170));        /*Collections.sort(list, new Comparator<Person>() {            @Override            public int compare(Person o1, Person o2) {                return o1.getAge()-o2.getAge();            }        });        for (Person person : list) {            System.out.println(person);        }*/        System.out.println("------");        Collections.sort(list,(Person o1,Person o2) -> {            return o1.getAge() - o2.getAge();        });        for (Person person : list) {            System.out.println(person);        }    }

输出结果

Person(name=郭富城, age=23, height=170)
Person(name=周杰伦, age=33, height=175)
Person(name=周星驰, age=38, height=177)
Person(name=刘德华, age=43, height=185)

4. @FunctionalInterface注解

  @FunctionalInterface是JDK8中新增加的一个函数式注解,表示该注解修饰的接口只能有一个抽象方法。

/** * @FunctionalInterface *    这是一个函数式注解,被该注解修饰的接口只能声明一个抽象方法 */@FunctionalInterfacepublic interface UserService {    void show();}

5. Lambda表达式的原理

  匿名内部类的本质是在编译时生成一个Class 文件。XXXXX$1.class

public class Demo01Lambda {    public static void main(String[] args) {        // 开启一个新的线程        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("新线程中执行的代码 : "+Thread.currentThread().getName());            }        }).start();        System.out.println("主线程中的代码:" + Thread.currentThread().getName());        System.out.println("---------------");        /*new Thread(() -> { System.out.println("新线程Lambda表达式..." +Thread.currentThread().getName()); })                .start();*/    }}

  还可以通过反编译工具来查看生成的代码 XJad 工具来查看

static class Demo01Lambda$1 implements Runnable{ public void run() {  System.out.println((new StringBuilder()).append("新线程中执行的代码 : " ).append(Thread.currentThread().getName()).toString()); } Demo01Lambda$1() { }}

  那么Lambda表达式的原理是什么呢?我们也通过反编译工具来查看

  

写的有Lambda表达式的class文件,我们通过XJad查看报错。这时我们可以通过JDK自带的一个工具:javap 对字节码进行反汇编操作。

javap -c -p 文件名.class

  • -c:表示对代码进行反汇编
  • -p:显示所有的类和成员

反汇编的结果:

E:/workspace/OpenClassWorkSpace/JDK8Demo/target/classes/com/bobo/jdk/lambda>javap -c -p Demo03Lambda.classCompiled from "Demo03Lambda.java"public class com.bobo.jdk.lambda.Demo03Lambda {  public com.bobo.jdk.lambda.Demo03Lambda();    Code:       0: aload_0       1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V       4: return  public static void main(java.lang.String[]);    Code:       0: invokedynamic #2,  0              // InvokeDynamic #0:show:()Lcom/bobo/jdk/lambda/service/UserService;       5: invokestatic  #3                  // Method goShow:(Lcom/bobo/jdk/lambda/service/UserService;)V       8: return  public static void goShow(com.bobo.jdk.lambda.service.UserService);    Code:       0: aload_0       1: invokeinterface #4,  1            // InterfaceMethod com/bobo/jdk/lambda/service/UserService.show:()V       6: return  private static void lambda$main$0();    Code:       0: getstatic     #5                  // Field java/lang/System.out:Ljava/io/PrintStream;       3: ldc           #6                  // String Lambda show 方法执行了...       5: invokevirtual #7                  // Method java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V       8: return}

  在这个反编译的源码中我们看到了一个静态方法 lambda$main$0(),这个方法里面做了什么事情呢?我们通过debug的方式来查看下:

上面的效果可以理解为如下:

public class Demo03Lambda {    public static void main(String[] args) {        ....    }    private static void lambda$main$0();        System.out.println("Lambda show 方法执行了...");    }}

  为了更加直观的理解这个内容,我们可以在运行的时候添加 -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses, 加上这个参数会将内部class码输出到一个文件中

java -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses 要运行的包名.类名

命令执行

E:/workspace/OpenClassWorkSpace/JDK8Demo/target/classes>java -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses com.bobo.jdk.lambda.Demo03Lambda
Lambda show 方法执行了...


反编译后的内容:

  可以看到这个匿名的内部类实现了UserService接口,并重写了show()方法。在show方法中调用了Demo03Lambda.lambda$main$0(),也就是调用了Lambda中的内容。

public class Demo03Lambda {    public static void main(String[] args) {        goShow(new UserService() {            @Override            public void show() {                Demo03Lambda.lambda$main$0();            }        });        System.out.println("----------");           }    public static void goShow(UserService userService){        userService.show();    }    private static void lambda$main$0();        System.out.println("Lambda show 方法执行了...");    }}

小结:

匿名内部类在编译的时候会产生一个class文件。

Lambda表达式在程序运行的时候会形成一个类。

  1. 在类中新增了一个方法,这个方法的方法体就是Lambda表达式中的代码
  2. 还会形成一个匿名内部类,实现接口,重写抽象方法
  3. 在接口中重写方法会调用新生成的方法

6.Lambda表达式的省略写法

  在lambda表达式的标准写法基础上,可以使用省略写法的规则为:

  1. 小括号内的参数类型可以省略
  2. 如果小括号内有且仅有一个参数,则小括号可以省略
  3. 如果大括号内有且仅有一个语句,可以同时省略大括号,return 关键字及语句分号。
public class Demo05Lambda {    public static void main(String[] args) {        goStudent((String name,Integer age)->{            return name+age+" 6666 ...";        });        // 省略写法        goStudent((name,age)-> name+age+" 6666 ...");        System.out.println("------");        goOrder((String name)->{            System.out.println("--->" + name);            return 666;        });        // 省略写法        goOrder(name -> {            System.out.println("--->" + name);            return 666;        });        goOrder(name ->  666);    }    public static void goStudent(StudentService studentService){        studentService.show("张三",22);    }    public static void goOrder(OrderService orderService){        orderService.show("李四");    }    }

7.Lambda表达式的使用前提

  Lambda表达式的语法是非常简洁的,但是Lambda表达式不是随便使用的,使用时有几个条件要特别注意

  1. 方法的参数或局部变量类型必须为接口才能使用Lambda
  2. 接口中有且仅有一个抽象方法(@FunctionalInterface)

8.Lambda和匿名内部类的对比

  Lambda和匿名内部类的对比

 1.所需类型不一样

  • 匿名内部类的类型可以是 类,抽象类,接口
  • Lambda表达式需要的类型必须是接口

  2.抽象方法的数量不一样

  • 匿名内部类所需的接口中的抽象方法的数量是随意的
  • Lambda表达式所需的接口中只能有一个抽象方法

 3.实现原理不一样

  • 匿名内部类是在编译后形成一个class
  • Lambda表达式是在程序运行的时候动态生成class

到此这篇关于Lambda表达式原理及示例的文章就介绍到这了,更多相关Lambda表达式内容请搜索wanshiok.com以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持wanshiok.com!


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