【java基础(三十九)】lambda表达式(一)

lambda表达式,这是这些年来Java语言最让人激动的一个变化。

为什么引入lambda表达式

lambda表达式是一个可传递的代码块,可以在以后执行一次或多次。具体介绍语法之前,我们先退一步,观察一下我们在Java中的哪些地方用过这种代码块。

之前我们了解了如何按指定时间间隔完成工作。将这个工作放在一个ActionListener的actionPerformed方法中:

class Worker implements ActionListener {
	public void actionPerformed(Action event) {
		...
	}
}

想要反复执行这个代码时,可以构造Worker类的一个实例。然后把这个实例提交到一个Timer对象。这里的重点是actionPerformed方法包含希望以后执行的代码。

或者可以考虑如何用一个定制比较器完成排序。如果想按长度而不是默认的字典顺序对字符串排序,可以想sort方法传入一个Comparator对象:

class LengthComparator implements Comparator<String> {
	public int compare(String first, String second) {
		return first.length() - second.length();
	}
}
...
Arrays.sort(strings, new LengthComparator());

compare方法不是立即调用。实际上,在数组完成排序之前,sort方法会一直调用compare方法,只要元素的顺序不正确就会重新排列元素。将比较元素所需的代码放在sort方法中,这个代码将于其余的排序逻辑继承。

这两个例子有一些共同点,都是将一个代码块传递到某个对象(一个定时器,一个sort方法)。这个代码块会在将来某个时间调用。

到目前为止,在Java中传递一个代码段并不容易,不能直接传递代码段。Java是一种面向对象语言,所以必须构造一个对象,这个对象的类需要有一个方法能包含所需的代码。

在其他语言中,可以直接处理代码块。Java设计者很长时间以来一直拒绝增加这个特性,毕竟,Java的强大之处就在于其简单性和一致性。如果只要一个特性能够让代码稍简洁一些,就把这个特性增加到语言中,这个语言很快就会变得一团糟,无法管理。不过,在另外那些语言中,并不只是创建线程或注册按钮点击事件处理器更容易;它们的大部分API都很简单、更一致而且更强大。在Java中,也可以编写类似API利用类对象实现特定的功能,不过这种API使用可能很不方便。

就现在来说,问题已经不是是否增强Java来支持函数式编程,而是要如何做到这一点。设计者们做了多年的尝试,终于找到一种适合Java的设计。

lambda表达式的语法

我们考虑一下刚才说的排序例子。我们传入代码来检查一个字符串是否比另一个字符串短:

first.length() - second.length();

first和second是什么呢?它们都是字符串,Java是一种强类型语言,所欲我们还要指定它们的类型:

(String first, String second) -> first.length() - second.length();

这就是你看到的第一个lambda表达式。lambda表达式就是一个代码块,以及必须传入代码的变量规范。

你已经见过Java中的一种lambda表达式形式:参数,箭头(->)以及一个表达式。如果代码要完成的计算无法放在一个表达式中,就可以像写方法一样,把这些代码放在{}中,幷包含显式的return语句。如:

(String first, String second) - > {
	if (first.length() < second.length()) return -1;
	else if (first.length() > second.length()) return 1;
	else return 0;
}

即使lambda表达式没有参数,仍然要提供空括号,就像无参数方法一样:

() -> {
	for (int i = 100; i >=0; i--)
		System.out.println(i);
}

如果可以推导出一个lambda表达式的参数类型,则可以忽略其类型。如:

Comparator<String> comp = (first, second) -> first.length() - second.length();

在这里,编译器可以推导出first和second必然是字符串,因为这个lambda表达式将赋给一个字符串比较器。

如果方法只有一个参数,而且这个参数的类型可以推导得出,那么甚至还可以省略小括号:

ActionListener listener = event -> System.out.println("The time is " + new Date());

无需指定lambda表达式的返回类型。lambda表达式的返回类型总是会由上下文推导得出,如:

(String first, String second) -> first.length() - second.length();

可以在需要int类型结果的上下文中使用。

实例

package cn.freedompc.lambda;

import java.util.Arrays;
import java.util.Date;

import javax.swing.JOptionPane;
import javax.swing.Timer;

public class LambdaTest {

	public static void main(String[] args) {
		String[] planets = new String[] {"Mercury", "Venus", "Earth", "Mars", 
				"Jupiter", "Saturn", "Uranus", "Neptune"};
		System.out.println(Arrays.toString(planets));
		System.out.println("Sorted in dictionary order:");
		Arrays.sort(planets);
		System.out.println(Arrays.toString(planets));
		System.out.println("Sorted by length:");
		Arrays.sort(planets, (first, second) -> first.length() - second.length());
		System.out.println(Arrays.toString(planets));
		
		Timer t = new Timer(1000, event -> System.out.println("The time is " + new Date()));
		t.start();
		
		JOptionPane.showMessageDialog(null, "Quit program");
		System.exit(0);
	}
	
}

结果:
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