一、本文概要
二、Lambda 表達式和成員引用
Lambda
表達式,本質上是可以 傳遞給函數的一小段代碼,可以輕鬆地把通用的代碼結構抽取成庫函數,Kotlin
標準庫就大量地使用了它們。
2.1 Lambda 簡介:作爲函數參數的代碼塊
Lambda
的應用場景有:
- 當一個事件發生的時候運行這個事件處理器;
- 把這個操作應用到這個數據結構中所有的元素上;
在Java
中,可以用匿名內部類來實現,但是它的語法很囉嗦,下面我們演示用Lambda
來實現點擊監聽:
button.setOnClickListener { /* 點擊後執行的動作 */}
2.2 Lambda 和集合
我們對集合執行的大部分任務都遵循幾個通用的模式,所以實現這幾個模式的代碼應該放在一個庫裏,下面我們演示一個例子:將Person
數據類放到一個集合當中,並從中選出年齡最大的一個人。
運行結果爲:
這上面的例子用到了集合上的maxBy
函數,它只需要一個實參:一個函數,指定比較哪個值來找到最大的元素,花括號中的代碼{ it.age }
就是實現了這個邏輯的lambda
,它接收一個集合中的元素作爲實參(使用it
引用它)並且返回用來比較的值,在上面的例子中:
- 集合元素是
Person
對象 - 用來比較的值是存儲在其
age
屬性中的值
如果lambda
剛好是 函數或者屬性的委託,可以用 成員引用 替換。
people.maxBy(Person :: age)
2.3 Lambda 表達式語法
一個Lambda
表達式把一小段行爲進行編碼,你能把它 當做值到處傳遞,它可以被 獨立地聲明並存儲到一個變量中,但是最常見的還是直接聲明它並傳遞給函數,下面是一個Lambda
表達式的語法,->
前爲 參數,後爲 函數體,始終用 花括號包圍。
{x : Int, y : Int -> x + y}
2.3.1 將 Lambda 表達式存儲在變量中
可以將Lambda
表達式存儲在一個變量中,把這個變量當做普通函數對待(即通過相應的實參調用它):
2.3.2 直接調用 Lambda 表達式
如果需要把一小段代碼封閉在一個代碼塊中,可以使用庫函數run
,這種調用和內建語言結構一樣高效且不會帶來額外運行時開銷:
運行結果爲:
2.3.3 Lambda 表達式的簡化過程
現在,讓我們回到最開始尋找集合中年齡最大的人的例子,它原本的調用方法如下,maxBy
函數接收一個lambda
表達式{ p : Person -> p.age }
作爲參數:
people.maxBy({ p : Person -> p.age })
上面這段代碼的解釋爲:花括號中的代碼片段是lambda
表達式,把它作爲實參傳給函數,這個lambda
接收一個類型爲Person
的參數並返回它的年齡。
下面,我們一起來看一下如何簡化這個表達式:
第一步:Kotlin
有一個語法規定,如果lambda
表達式是函數調用的 最後一個實參,它可以 放到括號的外邊,因此上面的例子簡化爲:
//第一步:將 lambda 表達式放到括號的外邊。
people.maxBy() { p : Person -> p.age }
第二步:當lambda
是函數 唯一的實參,還可以 去掉調用代碼中的空括號對:
//第二步:去掉空括號對。
people.maxBy { p : Person -> p.age }
第三步:和局部變量一樣,如果lambda
參數的類型可以被推倒出來,你就不需要顯示地指定它,以maxBy
函數爲例,其 參數類型始終和集合的元素類型相同,因此編譯器知道你是對Person
對象的集合調用maxBy
函數,可以簡化爲:
//第三步:省略 lambda 參數類型。
people.maxBy { p -> p.age }
但是如果我們用變量存儲lambda
,那麼就沒有可以推斷出參數類型的上下文,所以你必須顯示地指定參數類型:
//無法推斷出參數的類型,必須顯示地指定參數的類型。
val getAge = { p : Person : p.age }
people.maxBy (getAge)
第四步:如果當前上下文期望的是 只有一個參數的 lambda ,並且這個參數的類型可以推斷出來,那麼可以使用默認參數名稱it
代替命名參數:
//第四步:使用默認參數名稱。
people.maxBy { it.age }
2.3.4 又見 joinToString 函數
在 Kotlin 知識梳理(2) - 函數的定義與調用 中,我們通過joinToString介紹了命名參數和默認參數值的用法,實際上在標準庫中也有定義這個函數,不同之處在於它可以接收一個附加的函數參數,這個函數可以用toString函數以外的方法來把一個 元素轉換成字符串,下面顯示如何 只打印出人的名字:
運行結果爲:
2.3.5 lambda 表達式包含更多語句
lambda
表達式可以包含更多的語句,最後一個表達式就是lambda
的結果:
運行結果爲:
2.4 在作用域中訪問變量
當在函數內聲明一個匿名內部類時,能夠在這個匿名內部類引用這個函數的參數和局部變量,也可以用lambda
做同樣的事情,如果在函數內部使用lambda
,也可以訪問這個函數的參數,還有在lambda
之前定義的局部變量。
下面我們用標準庫函數forEach
來展示這種行爲,它是最基本的集合操作函數之一:它所做的全部事情就是在集合中的每一個元素之上都調用給定的lambda
:
運行結果爲:
2.4.1 在 lambda 中改變局部變量
Kotlin
中不會僅限於訪問final
變量,在lambda
內部也可以修改這些變量,下面的代碼中對給定的相應狀態碼set
分別進行計數。
在Kotlin
中,它允許在lambda
內部訪問非final
變量甚至修改它們。從lambda
內訪問外部變量,我們稱這些 變量被 lambda 捕捉,就像上面例子中的clientErrors
和serverErrors
。
默認情況下,局部變量的生命週期被限制在聲明這個局部變量的函數當中,但是如果它被lambda
捕捉了,使用這個變量的代碼可以被存儲並稍後執行,原理爲:
- 當捕捉
final
變量時,它的值和使用這個值的lambda
代碼一起存儲。 - 對非
final
變量,它的值被封裝在一個包裝器中,這樣你就可以改變這個值,而對這個包裝器的引用會和lambda
代碼一起存儲。
2.4.2 捕捉可變變量
Java
只允許捕捉final
變量,而當你想捕捉可變變量的時候,可以使用兩種技巧:
- 聲明一個單元素的數組,其中存儲可變值
- 創建一個包裝類的實例,其中存儲要改變的值的引用
這樣,當捕捉了一個可變變量var
的時候,它的值被作爲Ref
類的一個實例被存儲下來,Ref
變量是final
的能輕易被捕捉,然後實際值存儲在其字段中,並且可以在lambda
內被修改。
2.5 成員引用
2.5.1 基本概念
在上面的例子中,我們演示了 如何讓你把代碼塊作爲參數傳遞給函數,但是如果要當做參數傳遞的代碼已經被定義成了函數,這時候就需要 把函數轉換成一個值,這種方式稱爲 成員引用。
val getAge = Person :: age
它提供了簡明的語法,來創建一個 調用單個方法或者訪問單個屬性的函數值,雙冒號把 類名稱 與 你要引用的成員(一個方法或者屬性)名稱 隔開。
成員引用和調用該函數的lambda
具有一樣的類型,所以可以互換使用:
people.maxBy(Person : age)
2.5.2 引用頂層函數
除此之外,還可以引用頂層函數,這裏我們省略了類名稱,直接以:
開頭,成員引用::salute
被當作實參傳遞給庫函數run
,它會調用相應的函數:
運行結果爲:
2.5.3 存儲或者延期執行創建類實例的動作
我們還可以使用 構造方法引用 存儲或者延期執行創建類實例的動作,構造方法引用的形式是 在雙冒號後指定類的名稱:
2.5.4 引用擴展函數
我們還可以以同樣的方式引用擴展函數,這裏我們定義一個擴展函數isAdult
方法,選出年齡大於21
的人。
運行結果爲: