Java Lambda 表達式 · Programiz 中文系列教程

# Java Lambda 表達式 > 原文： [https://www.programiz.com/java-programming/lambda-expression](https://www.programiz.com/java-programming/lambda-expression) #### 在本文中，我們將借助示例學習 Java lambda 表達式以及 lambda 表達式與函數式接口，通用函數式接口和流 API 的結合使用。 lambda 表達式是在 Java 8 中首次引入的。其主要目的是提高語言的表達能力。但是，在進入 lambda 之前，我們首先需要了解函數式接口。 * * * ## 什么是函數式接口？如果 Java 接口僅包含一個抽象方法，則將其稱為函數式接口。僅這一種方法指定了接口的預期用途。例如，包`java.lang`中的`Runnable`接口；由于它僅構成一種方法，即`run()`，因此它是一個函數式接口。 ### 示例 1：在 java 中定義函數式接口 ```java import java.lang.FunctionalInterface; @FunctionalInterface public interface MyInterface{ // the single abstract method double getValue(); } ``` 在上面的示例中，接口`MyInterface`只有一個抽象方法`getValue()`。因此，它是一個函數式接口。在這里，我們使用了注解`@FunctionalInterface`。該注解會強制 Java 編譯器指示該接口是函數式接口。因此，不允許有多個抽象方法。但是，它不是強制性的。在 Java 7 中，函數式接口被視為[單一抽象方法](https://stackoverflow.com/a/23342625/4494547)或 **SAM** 類型。 SAM 通常用 Java 7 中的匿名類實現。 ### 示例 2：使用 Java 中的匿名類實現 SAM ```java public class FunctionInterfaceTest { public static void main(String[] args) { // anonymous class new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("I just implemented the Runnable Functional Interface."); } }).start(); } } ``` **輸出**： ```java I just implemented the Runnable Functional Interface. ``` 在這里，我們可以將匿名類傳遞給方法。這有助于用 Java 7 用更少的代碼編寫程序。但是，語法仍然很困難，并且需要很多額外的代碼行。 Java 8 進一步擴展了 SAM 的功能。由于我們知道函數式接口只有一種方法，因此在將其作為參數傳遞時，無需定義該方法的名稱。 Lambda 表達式使我們能夠做到這一點。 * * * ## Lambda 表達式簡介 Lambda 表達式本質上是一個匿名或未命名的方法。 lambda 表達式不能單獨執行。相反，它用于實現函數式接口定義的方法。 ### 如何在 Java 中定義 Lambda 表達式？這是我們如何在 Java 中定義 lambda 表達式。 ```java (parameter list) -> lambda body ``` 使用的新運算符（`->`）被稱為箭頭運算符或 lambda 運算符。目前語法尚不清楚。讓我們探索一些例子，假設我們有一個這樣的方法： ```java double getPiValue() { return 3.1415; } ``` 我們可以使用 lambda 表達式編寫此方法，如下所示： ```java () -> 3.1415 ``` 在此，該方法沒有任何參數。因此，運算符的左側包括一個空參數。右側是 lambda 主體，用于指定 lambda 表達式的操作。在這種情況下，它將返回值 3.1415。 * * * ### Lambda 主體的類型在 Java 中，lambda 主體有兩種類型。 **1.具有單個表達式的正文** ```java () -> System.out.println("Lambdas are great"); ``` 這種類型的 lambda 主體稱為表達式主體。 **2.由代碼塊組成的正文** ```java () -> { double pi = 3.1415; return pi; }; ``` 這種類型的 lambda 體稱為塊體。塊主體允許 lambda 主體包含多個語句。這些語句包含在括號內，您必須在括號后添加分號。 **注意**：對于塊體，您應該始終有一個`return`語句。但是，表達式主體不需要`return`語句。 * * * ## 示例 3：Lambda 表達式讓我們編寫一個 Java 程序，該程序使用 lambda 表達式返回`Pi`的值。如前所述，lambda 表達式不是單獨執行的。相反，它形成了由函數式接口定義的抽象方法的實現。因此，我們需要首先定義一個函數式接口。 ```java import java.lang.FunctionalInterface; // this is functional interface @FunctionalInterface interface MyInterface{ // abstract method double getPiValue(); } public class Main { public static void main( String[] args ) { // declare a reference to MyInterface MyInterface ref; // lambda expression ref = () -> 3.1415; System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue()); } } ``` **輸出**： ```java Value of Pi = 3.1415 ``` 在上面的示例中， * 我們創建了一個名為`MyInterface`的函數式接口。它包含一個名為`getPiValue()`的抽象方法 * 在`Main`類中，我們聲明了對`MyInterface`的引用。請注意，我們可以聲明接口的引用，但不能實例化接口。即， ```java // it will throw an error MyInterface ref = new myInterface(); // it is valid MyInterface ref; ``` * 然后，我們為引用分配了一個 lambda 表達式。 ```java ref = () -> 3.1415; ``` * 最后，我們使用引用接口調用方法`getPiValue()`。當時 ```java System.out.println("Value of Pi = " + ref.getPiValue()); ``` * * * ## 帶參數的 Lambda 表達式到目前為止，我們已經創建了不帶任何參數的 lambda 表達式。但是，類似于方法，lambda 表達式也可以具有參數。例如， ```java (n) -> (n%2)==0 ``` 在此，括號內的變量`n`是傳遞給 lambda 表達式的參數。 Lambda 主體接受參數并檢查其是偶數還是奇數。 ### 示例 4：將 lambda 表達式與參數一起使用 ```java @FunctionalInterface interface MyInterface { // abstract method String reverse(String n); } public class Main { public static void main( String[] args ) { // declare a reference to MyInterface // assign a lambda expression to the reference MyInterface ref = (str) -> { String result = ""; for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--) result += str.charAt(i); return result; }; // call the method of the interface System.out.println("Lambda reversed = " + ref.reverse("Lambda")); } } ``` **輸出**： ```java Lambda reversed = adbmaL ``` * * * ## 泛型函數式接口到目前為止，我們已經使用了僅接受一種類型的值的函數式接口。例如， ```java @FunctionalInterface interface MyInterface { String reverseString(String n); } ``` 上面的函數式接口僅接受`String`并返回`String`。但是，我們可以使函數式接口通用，以便接受任何數據類型。如果您不確定泛型，請訪問 [Java 泛型](/java-programming/generics)。 ### 示例 5：泛型函數式接口和 Lambda 表達式 ```java // GenericInterface.java @FunctionalInterface interface GenericInterface<T> { // generic method T func(T t); } // GenericLambda.java public class Main { public static void main( String[] args ) { // declare a reference to GenericInterface // the GenericInterface operates on String data // assign a lambda expression to it GenericInterface<String> reverse = (str) -> { String result = ""; for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--) result += str.charAt(i); return result; }; System.out.println("Lambda reversed = " + reverse.func("Lambda")); // declare another reference to GenericInterface // the GenericInterface operates on Integer data // assign a lambda expression to it GenericInterface<Integer> factorial = (n) -> { int result = 1; for (int i = 1; i <= n; i++) result = i * result; return result; }; System.out.println("factorial of 5 = " + factorial.func(5)); } } ``` **輸出**： ```java Lambda reversed = adbmaL factorial of 5 = 120 ``` 在上面的示例中，我們創建了一個名為`GenericInterface`的通用函數式接口。它包含一個名為`func()`的通用方法。在`Main`類里面 * `GenericInterface<String> reverse` - 創建對接口的引用。現在，該接口可處理`String`類型的數據。 * `GenericInterface<Integer> factorial` - 創建對接口的引用。在這種情況下，該接口對`Integer`類型的數據進行操作。 * * * ## Lambda 表達式和流 API 新的[`java.util.stream`](http://javadocs.techempower.com/jdk18/api/java/util/stream/package-summary.html)包已添加到 JDK8，它允許 Java 開發人員執行諸如`Lists`之類的搜索，過濾，映射，歸約或操作集合之類的操作。例如，我們有一個數據流（在我們的示例中為`String`的`List`），其中每個字符串都是國家名稱和國家/地區的組合。現在，我們可以處理此數據流，并且僅從尼泊爾檢索位置。為此，我們可以結合使用流 API 和 Lambda 表達式在流中執行批量操作。 ### 示例 6：將 lambda 與流 API 一起使用的示例 ```java import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class StreamMain { // create an object of list using ArrayList static List<String> places = new ArrayList<>(); // preparing our data public static List getPlaces(){ // add places and country to the list places.add("Nepal, Kathmandu"); places.add("Nepal, Pokhara"); places.add("India, Delhi"); places.add("USA, New York"); places.add("Africa, Nigeria"); return places; } public static void main( String[] args ) { List<String> myPlaces = getPlaces(); System.out.println("Places from Nepal:"); // Filter places from Nepal myPlaces.stream() .filter((p) -> p.startsWith("Nepal")) .map((p) -> p.toUpperCase()) .sorted() .forEach((p) -> System.out.println(p)); } } ``` **輸出**： ```java Places from Nepal: NEPAL, KATHMANDU NEPAL, POKHARA ``` 在上面的示例中，請注意以下語句： ```java myPlaces.stream() .filter((p) -> p.startsWith("Nepal")) .map((p) -> p.toUpperCase()) .sorted() .forEach((p) -> System.out.println(p)); ``` 在這里，我們使用的是流 API 的`filter()`，`map()`和`forEach()`之類的方法。這些方法可以將 lambda 表達式作為輸入。我們還可以根據上面學習的語法定義自己的表達式。如上例所示，這使我們可以大大減少代碼行。