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lambda表达式和方法引用

news 2025/7/3 15:40:01

lambda表达式

简介

lambda表达式：java 1.8引入的新特性，主要是为了在java中支持函数式编程，lambda表达式实际上是匿名内部类的简写，并且要求这个匿名内部类是一个实现了函数式接口的匿名内部类，如果不是，则无法把匿名内部类的实现简化为lambda表达式。

函数式接口：一个接口中有且只有一个抽象方法，不包括Object类中的方法、默认方法、静态方法，这样的一个接口就叫做函数式接口。函数式接口可以被@FunctionalInterface注解修饰，这个注解用于告诉程序员这个一个函数式接口，函数式接口是实现lambda表达式的基础。

lambda表达式的格式：[(目标接口)] (形参列表) -> {函数体}，可以选择指定lambda表达式使用的哪个接口

入门案例

案例1：lambda表达式

第一步：自定义一个函数式接口

@FunctionalInterface  // 这个注解表示当前接口是一个函数式接口，接口中只有一个方法，如果有多个，编译时会报错
public interface Func<T> {T eva(T t);  
}

第二步：使用匿名内部类来实现函数式接口

public static void main(String[] args) {Func<Integer> func = new Func<Integer>() {@Overridepublic Integer eva(Integer i) {return i * 10;}};Integer eva = func.eva(10);System.out.println("eva = " + eva);  // 100
}

第三步：把匿名内部类简写为函数式接口

public static void main(String[] args) {Func<Integer> func = i -> i * 10;Integer eva = func.eva(10);System.out.println("eva = " + eva);  // 100
}

基本使用

手动指定lambda表达式的类型

lambda表达式中，变量的数据类型是根据上下文推断出来的，但是，如果上下文之间存在歧义，就需要手动指定lambda表达式的类型，也就是lambda表达式具体是实现了哪个函数式接口。

案例1：

第一步：定义两个函数式接口

@FunctionalInterface
public interface NumberProcessor {Number process(Number n);
}@FunctionalInterface
public interface StringProcessor {String process(String s);
}

第二步：使用函数式接口

public class Demo4LambdaTest {public static void main(String[] args) {// 在这里使用lambda表达式的时候，由于有两个重载的方法，方法都以// 函数式接口作为参数，如果不指定lambda表达式的目标接口，根据// 上下文编译器无法推断出lambda表达式实现的是哪个接口。execute((StringProcessor) (s) -> s + "aaa");}// 函数1public static void execute(NumberProcessor np) {Number process = np.process(100);System.out.println("s = " + process);  // helloaaa}// 函数2public static void execute(StringProcessor sp) {String process = sp.process("hello");System.out.println("n = " + process);  // 200}
}

案例2：spring中的源代码

spring中的一段源码，在ScheduledAnnotationBeanPostProcessor类中

Map<Method, Set<Scheduled>> annotatedMethods = MethodIntrospector.selectMethod(targetClass,(MethodIntrospector.MetadataLookup<Set<Scheduled>>) method -> {Set<Scheduled> scheduledMethods = AnnotatedElementUtils.getMergedRepeatableAnnotations(method, Scheduled.class, Schedules.class);return (!scheduledMethods.isEmpty() ? scheduledMethods : null);});

重点看这里lambda表达式的类型转换，它表示把lambda表达式转换为MetadataLookup接口的实现，MetadataLookup是一个函数式接口。因为selectMethod方法有一个重载的方法，该方法接受另一个函数式接口的实现类，所以编译器无法根据上下文推断出lambda表达式的目标接口，需要用户手动转换。

public static <T> Map<Method, T> selectMethods(Class<?> targetType, final MetadataLookup<T> metadataLookup) {public static Set<Method> selectMethods(Class<?> targetType, final ReflectionUtils.MethodFilter methodFilter) {

@FunctionalInterface
public interface MetadataLookup<T> {@NullableT inspect(Method method);
}@FunctionalInterface
public interface MethodFilter {boolean matches(Method method);
}

变量捕获

lambda表达式实际上是一个内部类，如果它引用了外部的局部变量，编译器会将局部变量转换为final

案例1：局部变量捕获

public static void main(String[] args) {int factor = 10;Func<Integer> func = x -> x * factor;// int factor = 10; // 此时这个局部变量已经被隐式地转换为final，不可以再使用修改它了Integer eva = func.eva(10);System.out.println("eva = " + eva);
}

案例2：for循环中的变量不可以用在lambda表达式中，因为lambda表达式实际上是一个内部类，不可以引用非final的局部变量。

public static void main(String[] args) {List<Person> personList = new ArrayList<>();personList.add(new Person(1L, "aaa", 20));personList.add(new Person(2L, "bbb", 21));personList.add(new Person(3L, "ccc", 22));for (int i = 0; i < personList.size(); i++) {int finalI = i;   // 这里必须要手动转换new Thread(() -> {System.out.println("personList.get(i) = " + personList.get(finalI));}).start();}
}

内部机制

lambda在编译时不会生成独立的类文件，而是在运行时生成一个类文件，并且这个文件不会被持久化到磁盘上，这种设计旨在减少类数量、提升性能、保持字节码的简洁性，尽管lambda表达式是匿名内部类的简写，但是lambda表达式在这点和和匿名内部类是不一样的，匿名内部类在编译时会生成独立的类文件，文件名称是 外部类名$数字.class。

方法引用

简介

方法引用：method reference，lambda表达式的简写，当lambda表达式仅仅是调用一个函数时，可以使用方法引用来替代。

方法引用的格式：

类名::方法名：方法必须是静态方法
对象名::方法名：方法必须是实例方法

入门案例

案例1：

public static void main(String[] args) {List<Person> personList = new ArrayList<>();personList.add(new Person(1L, "aaa", 20));personList.add(new Person(2L, "bbb", 21));personList.add(new Person(3L, "ccc", 22));// 第一种写法：不使用方法引用的写法personList.forEach(p -> System.out.println(p));System.out.println("---------");// 第二种写法：方法引用，因为这里仅仅是使用println函数输出变量，所以可以使用方法引用来简化lambda表达式personList.forEach(System.out::println);// 第三种写法：方法引用是lambda的简写，所以它本身也可以被赋值给一个函数式接口System.out.println("---------");Consumer<Person> consumer = System.out::println;personList.forEach(consumer);
}