Lambda 表达式

• 1. Lambda 表达式概述
• 2. 使用 Lambda 表达式的前提
• 3. 常见使用场景及实现
  • 1. 多线程任务中的 Lambda 表达式
  • 2. 集合操作中的 Lambda 表达式
  • 3. 事件处理中的 Lambda 表达式
• 4. 总结

1. Lambda 表达式概述

Lambda 表达式是 Java 8 引入的一种匿名函数，它可以将代码块作为数据进行传递。Lambda 表达式简化了函数式接口的实现（函数式接口是指只有一个抽象方法的接口）。通过 Lambda 表达式，可以大幅减少代码冗余，提高代码的简洁性和可读性。

Lambda 表达式的基本语法：

(parameters) -> expression
(parameters) -> { statements }

• 参数部分：可以有一个或多个参数。如果只有一个参数且无类型声明，括号可以省略。
• 箭头符号 ->：分隔参数和代码块。
• 代码块：如果代码块中只有一行语句，可以省略大括号 {} 和 return 关键字。

参数类型： 在 Lambda 表达式中，参数的类型可以省略（类型推断），也可以显式指定类型。例如：

// 省略类型
(str) -> System.out.println(str);

// 显式指定类型
(String str) -> System.out.println(str);

2. 使用 Lambda 表达式的前提

Lambda 表达式的使用前提是：必须有一个函数式接口对象接收。Lambda 表达式的本质是对接口中唯一抽象方法的实现。因此，在使用 Lambda 表达式时，首先要明确将要实现的函数式接口，并根据接口的抽象方法来书写表达式。

3. 常见使用场景及实现

Lambda 表达式在实际开发中主要用于以下场景：

1. 简化函数式接口的实现：当接口中只有一个抽象方法时，Lambda 表达式是最简洁的实现方式。
2. 集合操作与流处理：如数据过滤、映射、排序等操作，通过 Lambda 表达式与 Stream API 搭配使用非常高效。
3. 回调函数与事件处理：如任务调度、异步操作、GUI 事件处理等，Lambda 表达式可以简化回调逻辑。

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1. 多线程任务中的 Lambda 表达式

场景描述： 在多线程编程中，我们通常需要创建并执行任务。Runnable 接口是一个典型的函数式接口，只有一个无参无返回值的抽象方法 run()。

接口方法： void run();

public class LambdaExample1 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用传统方式实现 Runnable 接口
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Hello from traditional Runnable!");
            }
        };
        r1.run();

        // 使用 Lambda 表达式实现 Runnable 接口
        Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello from Lambda!");
        r2.run();
    }
}

解释：

• Runnable 接口中的抽象方法 run() 没有参数也没有返回值，因此 Lambda 表达式直接书写为 () -> System.out.println("...");。
• 传统方式需要创建匿名内部类，而 Lambda 表达式省去了冗长的代码。

实际应用场景： 在多线程编程中用于创建和执行简单任务。

API 说明：

• Runnable：函数式接口，定义了无参无返回值的 run() 方法。

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2. 集合操作中的 Lambda 表达式

场景描述： 在数据处理过程中，经常需要对集合进行排序。Comparator 接口用于定义排序规则，它的抽象方法 compare(T o1, T o2) 接受两个参数并返回比较结果。

接口方法： int compare(T o1, T o2);

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class LambdaExample2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 9, 1, 7);

        // 使用传统方式进行排序
        numbers.sort(new Comparator<Integer>() {
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o1.compareTo(o2);
            }
        });
        System.out.println("Sorted with traditional approach: " + numbers);

        // 使用 Lambda 表达式进行排序
        numbers.sort((o1, o2) -> o1.compareTo(o2));
        System.out.println("Sorted with Lambda: " + numbers);
    }
}

解释：

• Comparator 接口的 compare() 方法接收两个参数并返回一个 int 值表示比较结果。Lambda 表达式根据这个方法的定义，实现了比较逻辑。
• 传统方式中需要实现匿名内部类，而 Lambda 表达式简化了这一过程。

实际应用场景： 在集合排序、数据比较时使用。

API 说明：

• Comparator<T>：函数式接口，定义了 compare(T o1, T o2) 方法用于比较两个对象。

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3. 事件处理中的 Lambda 表达式

场景描述： 在 GUI 应用或异步任务中，经常需要传递回调函数来处理事件。Consumer<T> 接口是一个典型的消费型接口，接受一个参数但不返回结果。

接口方法： void accept(T t);

import java.util.function.Consumer;

public class LambdaExample3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用传统方式实现 Consumer 接口
        Consumer<String> con1 = new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println("Traditional Consumer: " + s);
            }
        };
        con1.accept("Hello!");

        // 使用 Lambda 表达式实现 Consumer 接口
        Consumer<String> con2 = (s) -> System.out.println("Lambda Consumer: " + s);
        con2.accept("Hello, Lambda!");
    }
}

解释：

• Consumer<T> 接口的 accept() 方法接受一个参数且无返回值，Lambda 表达式根据这一方法定义，实现了参数输出的逻辑。
• Lambda 表达式使得事件处理代码更加简洁明了。

实际应用场景： 在处理用户输入、日志输出、数据校验等场景中使用。

API 说明：

• Consumer<T>：函数式接口，定义了 accept(T t) 方法用于处理单个输入参数。

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4. 总结

• Lambda 表达式的核心在于简化函数式接口的实现。 当你明确函数式接口的抽象方法的参数和返回值时，Lambda 表达式会根据这些要求来实现代码。
• 参数类型可省略：Lambda 表达式中参数的类型可以根据上下文推断，类型可写可不写。
• 使用 Lambda 表达式时，聚焦于接口定义：根据接口抽象方法的定义书写表达式即可，无需过多关注语法格式的多样性。
• 场景驱动使用：Lambda 表达式特别适用于简化回调、事件处理、集合操作等场景中的代码实现。

通过理解函数式接口的抽象方法，结合具体的使用场景，可以更高效地应用 Lambda 表达式，使代码简洁、直观、易维护。