引言:
函数式编程思想概述:在数学中,函数就是有输入量、输出量的一套计算方案,也就是“拿什么东西做什么事情”。相对而言,面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”,而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法——强调做什么,而不是以什么形式做。做什么,而不是怎么做,我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗?不。我们只是为了做这件事情而不得不创建一个对象。
我们真正希望做的事情是:将 run 方法体内的代码传递给 Thread 类知晓。
传递一段代码——这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面向对象语法而不得不采取的一种手段方式。那,有没有更加简单的办法?如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上,就会发现只要能够更好地达到目的,过程与形式其实并不重要。
了解Lambda的优化
当需要启动一个线程去完成任务时,通常会通过 java.lang.Runnable 接口来定义任务内容,并使用 java.lang.Thread 类来启动该线程。
传统写法,代码如下:
/**
* @Author:Auser·杰
* @DATE:2019/11/4 21:50
*/
public class Demo07ComparatorLambda {
public static void main(String[] args) {
Person[] array = {new Person("墨白", 19),
new Person("小柠檬不酸", 18),
new Person("大白", 20) };
Arrays.sort(array, (Person a, Person b) -> {
return a.getAge() - b.getAge();
});
for (Person person : array) {
System.out.println(person);
}
}
}
本着“一切皆对象”的思想,这种做法是无可厚非的:首先创建一个 Runnable 接口的匿名内部类对象来指定任务内容,再将其交给一个线程来启动。
代码分析:
对于 Runnable 的匿名内部类用法,可以分析出几点内容:
Thread 类需要 Runnable 接口作为参数,其中的抽象 run 方法是用来指定线程任务内容的核心;
为了指定 run 的方法体,不得不需要 Runnable 接口的实现类;
为了省去定义一个 RunnableImpl 实现类的麻烦,不得不使用匿名内部类;
必须覆盖重写抽象 run 方法,所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍,且不能写错;
而实际上,似乎只有方法体才是关键所在。
Lambda表达式写法,
代码如下:
借助Java 8的全新语法,上述 Runnable 接口的匿名内部类写法可以通过更简单的Lambda表达式达到等效:
1/**
2 * @Author:Auser·杰
3 * @DATE:2019/11/4 21:50
4 */
5public class Demo02LambdaRunnable {
6 public static void main(String[] args) { // 启动线程
7 new Thread(() -> System.out.println("多线程任务执行!")).start();
8 }
9}
这段代码和刚才的执行效果是完全一样的,可以在1.8或更高的编译级别下通过。从代码的语义中可以看出:我们启动了一个线程,而线程任务的内容以一种更加简洁的形式被指定。不再有“不得不创建接口对象”的束缚,不再有“抽象方法覆盖重写”的负担,就是这么简单!
Lambda的格式
标准格式:
Lambda省去面向对象的条条框框,格式由3个部分组成:
一些参数
一个箭头
一段代码
Lambda表达式的标准格式为:
1(参数类型 参数名称) -> { 代码语句 }
格式说明:
小括号内的语法与传统方法参数列表一致:无参数则留空;多个参数则用逗号分隔。
-> 是新引入的语法格式,代表指向动作。
大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
匿名内部类与lambda对比:
1/**
2 * @Author:Auser·杰
3 * @DATE:2019/11/4 21:58
4 */
5new Thread(new Runnable() {
6@Override
7public void run() {
8 System.out.println("多线程任务执行!");
9 }
10 }).start()
仔细分析该代码中, Runnable 接口只有一个 run 方法的定义:
public abstract void run();即制定了一种做事情的方案(其实就是一个方法):
无参数:不需要任何条件即可执行该方案。
无返回值:该方案不产生任何结果。
代码块(方法体):该方案的具体执行步骤。
同样的语义体现在 Lambda 语法中,要更加简单:
1() -> System.out.println("多线程任务执行!")
前面的一对小括号即 run 方法的参数(无),代表不需要任何条件;
中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码;
后面的输出语句即业务逻辑代码。
Lambda 参数和返回
下面举例演示 java.util.Comparator接口的使用场景代码,其中的抽象方法定义为:
public abstract int compare(T o1, T o2);
当需要对一个对象数组进行排序时, Arrays.sort 方法需要一个 Comparator 接口实例来指定排序的规则。假设有一个 Person 类,含有 String name 和 int age 两个成员变量:
1public class Person {
2 private String name;
3 private int age;
4
5 // 省略构造器、toString方法与Getter Setter
6}
传统写法如果使用传统的代码对 Person[] 数组进行排序,写法如下:
1/**
2 * @Author:Auser·杰
3 * @DATE:2019/11/4 22:35
4 */
5public class TestComparator {
6 public static void main(String[] args) {
7 // 本来年龄乱序的对象数组
8 Person[] array = {new Person("墨白", 19),
9 new Person("小柠檬不酸", 18),
10 new Person("大白", 20) };
11 // 匿名内部类
12 Comparator<Person> comp = new Comparator<Person>() {
13 @Override
14 public int compare(Person o1, Person o2) {
15 return o1.getAge() - o2.getAge();
16 }
17 };
18 Arrays.sort(array, comp);
19 // 第二个参数为排序规则,即Comparator接口实例
20 for (Person person : array) {
21 System.out.println(person);
22 }
23 }
24}
这种做法在面向对象的思想中,似乎也是“理所当然”的。其中 Comparator 接口的实例(使用了匿名内部类)代表了“按照年龄从小到大”的排序规则。
代码分析:
下面我们来搞清楚上述代码真正要做什么事情。
为了排序, Arrays.sort 方法需要排序规则,即 Comparator 接口的实例,抽象方法compare 是关键;
为了指定 compare 的方法体,不得不需要 Comparator 接口的实现类;
为了省去定义一个 ComparatorImpl 实现类的麻烦,不得不使用匿名内部类;
必须覆盖重写抽象 compare 方法,所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不再写一遍,且不能写错;
实际上,只有参数和方法体才是关键。
Lambda写法
1/**
2 * @Author:Auser·杰
3 * @DATE:2019/11/4 21:50
4 */
5public class TestComparatorLambda {
6 public static void main(String[] args) {
7 Person[] array = {new Person("墨白", 19),
8 new Person("小柠檬不酸", 18),
9 new Person("大白", 20) };
10 Arrays.sort(array, (Person a, Person b) -> {
11 return a.getAge() - b.getAge();
12 });
13 for (Person person : array) {
14 System.out.println(person);
15 }
16 }
17}
省略规则
在Lambda标准格式的基础上,使用省略写法的规则为:
- 小括号内参数的类型可以省略;
- 如果小括号内有且仅有一个参,则小括号可以省略;
- 如果大括号内有且仅有一个语句,则无论是否有返回值,都可以省略大括号,return关键字及语句分号。
备注:掌握这些省略规则后,请对应地回顾本文开头的多线程案例
可推导即可省略
Lambda强调的是“做什么”而不是“怎么做”,所以凡是可以根据上下文推导得知的信息,都可以省略。例如上例还可以使用Lambda的省略写法:
Runnable接口简化:
- () -> System.out.println("多线程任务执行!")
2.Comparator接口简化:
3.. Arrays.sort(array, (a, b) -> a.getAge() - b.getAge());
Lambda的前提
Lambda的语法非常简洁,完全没有面向对象复杂的束缚。但是使用时有几个问题需要特别注意:
使用Lambda必须具有接口,且要求接口中有且仅有一个抽象方法。 无论是JDK内置的Runnable 、 Comparator 接口还是自定义的接口,只有当接口中的抽象方法存在且唯一时,才可以使用Lambda。
使用Lambda必须具有上下文推断。 也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型,才能使用Lambda作为该接口的实例。
备注:有且仅有一个抽象方法的接口,称为“函数式接口”。
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