Java开发笔记（六十一）Lambda表达式

清疚 2022-03-19 09:40 170阅读 0赞

前面介绍了匿名内部类的简单用法，通过在sort方法中运用匿名内部类，不但能够简化代码数量，还能保持业务代码的连续性。只是匿名内部类的结构仍显啰嗦，虽然它省去了内部类的名称，但是花括号里面的方法定义代码一字不落，依然生生占据了好几行代码。比如下面排序方法的调用代码例子：

Integer[] intArray = { 89, 3, 67, 12, 45 };
    // 匿名内部类无需专门定义形态完整的类，只需指明新创建的实例从哪个接口扩展而来
    Arrays.sort(intArray, new Comparator<Integer>() {
    	@Override
    	public int compare(Integer o1, Integer o2) {
    		return Integer.compare(o2, o1); // 倒过来的参数顺序变成了降序
    	}
    });

尽管这种匿名内部类的代码有点别扭，然而在早期的Java编程中也只能如此了，毕竟还得按照面向对象的代码规矩来，否则缺胳膊断腿的匿名内部类，编译器怎知它是什么玩意？直到Java8推出了Lambda表达式，才迎来了匿名内部类代码优化的曙光。  
Lambda表达式其实是一个匿名方法，所谓匿名方法指的是：它是个没有名字的方法，但方法体的内部代码是完整的。可是常规的方法调用都必须指定方法名称，假如匿名方法不存在方法名称，那么别的地方要怎样才能调用它呢？为了保证编译器能够识别匿名方法的真身，Java对它的调用时机规定了以下限制条件：  
1、调用匿名方法的地方，本身必须知晓该位置的参数类型。举个例子，Math库的对数函数log，根据方法定义可知，它的输入参数是双精度类型，则程序员书写“Math.log(1)”的时候，虽然这个1看不出数值类型，编译器也会自动将它转换为双精度数。  
2、参数类型必须是某个接口，并且该接口仅声明了一个抽象方法。由于Java体系里的方法参数要么是基本变量类型如int、double，要么是某个类或某个接口，就是不支持把方法作为参数类型，因此需要借助接口把某个方法单独包装一下，这样每当给这个接口创建匿名内部类的时候，编译器便知道接下来只能且必定调用该接口的唯一方法。  
根据以上的两个行规，对比排序方法sort可知该方法满足第一项条件，同时排序比较器Comparator也满足第二项条件，于是调用sort方法出现的匿名内部类完全支持改写为Lambda表达式。一方面，因为拥有两个参数的sort方法早已声明第二个参数是Comparator类型，所以匿名内部类当中的该接口名称允许略去；另一方面，因为比较器Comparator只有唯一的抽象方法compare，所以匿名内部类里面的方法名称也允许略去。如此一来，既省略接口名又省略方法名的Lambda排序代码示例如下：

// Lambda表达式第一招。去掉了new、接口名称、方法名称
    Arrays.sort(intArray, (Integer o1, Integer o2) -> {
    	return Integer.compare(o2, o1); // 按照降序排列
    });

仔细观察上述的Lambda表达式，发现compare方法的参数列表与方法体之间多了箭头标志“->”，这正是Lambda表达式的特征标记，箭头左边为匿名方法的参数列表，箭头右边为匿名方法的方法体。注意到参数列表中仍然保留了每个参数的类型名称，其实依据compare方法的定义，对于整型数组而言，此处的两个输入参数一定是Integer类型，故而参数列表里的类型名称可以统统去掉。这样进一步简化后的Lambda表达式变成了下面代码：

// Lambda表达式第二招。去掉了输入参数的变量类型
    Arrays.sort(intArray, (o1, o2) -> {
    	return Integer.compare(o2, o1); // 按照降序排列
    });

尽管上面的Lambda表达式已经足够简洁了，但对于这种内部只有一行代码的方法体来说，还能用点劲继续压缩代码。首先，只有一行代码的话，包裹方法体的花括号赶紧去掉；其次，compare方法需要一个整型返回值，刚好“Integer.compare(o2, o1)”返回的正是整型数，因而这行代码前面的return也可去掉，顺便把末尾的分号一块扔了。于是经过三次精简的Lambda排序代码如下所示：

// Lambda表达式第三招。去掉了方法体的花括号，以及方法返回的return和分号
    Arrays.sort(intArray, (o1, o2) -> Integer.compare(o2, o1));

这下终于把Lambda表达式压缩到了极致，连同sort方法在内都只有短短一行，比起匿名内部类的实现代码又前进了一大步。  
再来一个字符串数组的排序练练手，有利于加深大家对Lambda表达式的理解。在上一篇文章中，对字符串数组按照长度排序的功能，通过匿名内部类的实现代码是下面这样的：

// 通过匿名内部类对字符串数组按照字符串长度进行排序
    private static void sortStrArrayByLength() {
    	String[] strArray = { "说曹操曹操就到", "东道主", "风马牛不相及", "亡羊补牢", "无巧不成书",
    			"冰冻三尺非一日之寒", "同窗", "青出于蓝而胜于蓝" };
    	// 字符串数组的默认排序方式为根据首字母的拼写顺序，
    	// 下面的匿名内部类把排序方式改成了按照字符串长度进行排序
    	Arrays.sort(strArray, new Comparator<String>() {
    		@Override
    		public int compare(String o1, String o2) {
    			// 比较前后两个数组元素的字符串长度大小
    			return o1.length() < o2.length() ? -1 : 1;
    		}
    	});
    	String desc = "字符串数组比较字符串长度的升序结果为：";
    	for (String item : strArray) {
    		desc = desc + item + ", ";
    	}
    	System.out.println(desc);
    }

现在把排序器的匿名内部类代码改写为匿名方法，则精兵简政之后的Lambda表达式缩短到了如下一行代码：

// 下面的Lambda表达式把排序方式改成了按照字符串长度进行排序
    Arrays.sort(strArray, (o1, o2) -> o1.length() < o2.length() ? -1 : 1);

别看Lambda代码如此精炼，该做什么编译器一个都没落下。运行包含Lambda表达式的测试代码，输出的日志结果明明白白，可见字符串数组果然按照升序排列了。

字符串数组比较字符串长度的升序结果为：同窗, 东道主, 亡羊补牢, 无巧不成书, 风马牛不相及, 说曹操曹操就到, 青出于蓝而胜于蓝, 冰冻三尺非一日之寒,

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