Lambda 表達式基礎理論與示例
Lambda 表達式，也可稱為閉包，推動 Java 8 發布的最重要新特性。
Lambda 允許把函數作為一個方法的參數（函數作為參數傳遞進方法中）。
使用 Lambda 表達式可以使代碼變的更加簡潔緊湊。
語法
lambda 表達式的語法格式如下：
(parameters) -> expression
或
(parameters) ->{ statements; }
以下是lambda表達式的重要特征:
可選類型聲明：不需要聲明參數類型，編譯器可以統一識別參數值。
可選的參數圓括號：一個參數無需定義圓括號，但多個參數需要定義圓括號。
可選的大括號：如果主體包含了一個語句，就不需要使用大括號。
可選的返回關鍵字：如果主體只有一個表達式返回值，編譯器會自動返回值，大括號需要指定表達式返回了一個數值。
Lambda 表達式實例
Lambda 表達式的簡單例子:
// 1. 不需要參數,返回值為 5
() -> 5
// 2. 接收一個參數(數字類型),返回其2倍的值
x -> 2 * x
// 3. 接受2個參數(數字)返回差值
(x, y) -> x – y
// 4. 接收2個int型整數,返回和
(int x, int y) -> x + y
// 5. 接受一個 string 對象在控制臺打印,不返回任何值(看起來像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)
在 Java8Tester.java 文件輸入以下代碼：
Java8Tester.java 文件
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]){
Java8Tester tester = new Java8Tester();
// 類型聲明
MathOperation addition = (int a, int b) -> a + b;
// 不用類型聲明
MathOperation subtraction = (a, b) -> a - b;
// 大括號中的返回語句
MathOperation multiplication = (int a, int b) -> { return a * b; };
// 沒有大括號及返回語句
MathOperation division = (int a, int b) -> a / b;
System.out.println("10 + 5 = " + tester.operate(10, 5, addition));
System.out.println("10 - 5 = " + tester.operate(10, 5, subtraction));
System.out.println("10 x 5 = " + tester.operate(10, 5, multiplication));
System.out.println("10 / 5 = " + tester.operate(10, 5, division));
// 不用括號
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println("Hello " + message);
// 用括號
GreetingService greetService2 = (message) ->
System.out.println("Hello " + message);
greetService1.sayMessage(“Runoob”);
greetService2.sayMessage(“Google”);
}
interface MathOperation {
int operation(int a, int b);
}
interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}

private int operate(int a, int b, MathOperation mathOperation){
return mathOperation.operation(a, b);
}
}
執行以上腳本，輸出結果為：
$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester
10 + 5 = 15
10 - 5 = 5
10 x 5 = 50
10 / 5 = 2
Hello Runoob
Hello Google
使用 Lambda 表達式需要注意以下兩點：
Lambda 表達式主要用來定義行內執行的方法類型接口，例如，一個簡單方法接口。在上面例子中，使用各種類型的Lambda表達式，定義MathOperation接口的方法。然后定義了sayMessage的執行。
Lambda 表達式免去了使用匿名方法的麻煩，給予Java簡單但是強大的函數化的編程能力。
變量作用域
lambda 表達式只能引用標記了 final 的外層局部變量，這就是說不能在 lambda 內部修改定義在域外的局部變量，否則會編譯錯誤。
在 Java8Tester.java 文件輸入以下代碼：
Java8Tester.java 文件
public class Java8Tester {
final static String salutation = "Hello! ";
public static void main(String args[]){
GreetingService greetService1 = message ->
System.out.println(salutation + message);
greetService1.sayMessage(“Runoob”);
}

interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
}
執行以上腳本，輸出結果為：
$ javac Java8Tester.java
$ java Java8Tester
Hello! Runoob
可以直接在 lambda 表達式中訪問外層的局部變量：
Java8Tester.java 文件
public class Java8Tester {
public static void main(String args[]) {
final int num = 1;
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2); // 輸出結果為 3
}
public interface Converter<T1, T2> {
void convert(int i);
}
}
lambda 表達式的局部變量可以不用聲明為 final，但是必須不可被后面的代碼修改（即隱性的具有 final 的語義）
int num = 1;
Converter<Integer, String> s = (param) -> System.out.println(String.valueOf(param + num));
s.convert(2);
num = 5;
//報錯信息：Local variable num defined in an enclosing scope must be final or effectively
final
在 Lambda 表達式當中不允許聲明一個與局部變量同名的參數或者局部變量。
String first = “”;
Comparator comparator = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); //編譯會出錯

Java的方法分為實例方法，例如Integer定義的equals()方法：

public final class Integer {
boolean equals(Object o) {
…
}
}
以及靜態方法，例如Integer定義的parseInt()方法：
public final class Integer {
public static int parseInt(String s) {
…
}
}
無論是實例方法，還是靜態方法，本質上都相當于過程式語言的函數。例如C函數：
char* strcpy(char* dest, char* src)
只不過Java的實例方法隱含地傳入了一個this變量，即實例方法總是有一個隱含參數this。
函數式編程（Functional Programming）是把函數作為基本運算單元，函數可以作為變量，可以接收函數，還可以返回函數。歷史上研究函數式編程的理論是Lambda演算，所以經常把支持函數式編程的編碼風格稱為Lambda表達式。
Lambda表達式
在Java程序中，經常遇到一大堆單方法接口，即一個接口只定義了一個方法：
Comparator
Runnable
Callable
以Comparator為例，想要調用Arrays.sort()時，可以傳入一個Comparator實例，以匿名類方式編寫如下：
String[] array = …
Arrays.sort(array, new Comparator() {
public int compare(String s1, String s2) {
return s1.compareTo(s2);
}
});
上述寫法非常繁瑣。從Java 8開始，可以用Lambda表達式替換單方法接口。改寫上述代碼如下：
// 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));
}
}
Run
觀察Lambda表達式的寫法，它只需要寫出方法定義：
(s1, s2) -> {
return s1.compareTo(s2);
}
其中，參數是(s1, s2)，參數類型可以省略，因為編譯器可以自動推斷出String類型。-> { … }表示方法體，所有代碼寫在內部即可。Lambda表達式沒有class定義，因此寫法非常簡潔。
如果只有一行return xxx的代碼，完全可以用更簡單的寫法：

Arrays.sort(array, (s1, s2) -> s1.compareTo(s2));
返回值的類型也是由編譯器自動推斷的，這里推斷出的返回值是int，因此，只要返回int，編譯器就不會報錯。
FunctionalInterface
把只定義了單方法的接口稱之為FunctionalInterface，用注解@FunctionalInterface標記。例如，Callable接口：
@FunctionalInterface
public interface Callable {
V call() throws Exception;
}
再來看Comparator接口：
@FunctionalInterface
public interface Comparator {
int compare(T o1, T o2);
boolean equals(Object obj);
default Comparator reversed() {
return Collections.reverseOrder(this);
}
default Comparator thenComparing(Comparator<? super T> other) {
…
}
…
}
雖然Comparator接口有很多方法，但只有一個抽象方法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定義的方法，不算在接口方法內。因此，Comparator也是一個Functional Interface。

參考鏈接：
https://www.runoob.com/java/java8-lambda-expressions.html
https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1252599548343744/1305158055100449

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Lambda 表达式基础理论与示例的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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