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Java基礎(chǔ)-接口、lambda表達(dá)式

wmui / 1542人閱讀

摘要：表達(dá)式會(huì)復(fù)制一份自由變量的值，對(duì)象的話就是復(fù)制一個(gè)引用，因此表達(dá)式離開了原作用域也能正常使用自由變量。不過表達(dá)式對(duì)自由變量是有要求的，自由變量必須是不可變的，原因是并發(fā)執(zhí)行時(shí)不安全。

序

Java 8新增的lambda表達(dá)式毫無疑問是令人非常激動(dòng)的，從此我們可以非常簡(jiǎn)潔的定義和使用代碼塊而不是用繁瑣的匿名內(nèi)部類來實(shí)現(xiàn)。而接口是lambda表達(dá)式的基礎(chǔ)，要理解lambda表達(dá)式就要先理解接口的概念。

接口

在Java中接口是對(duì)類行為的抽象。似乎繼承也能做到這件事，它們的區(qū)別在于Java中類只能有一個(gè)父類，而接口是可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)的。所以接口更傾向于類的一部分抽象，也就是行為的抽象，而不是類本身的抽象。

語法

要定義一個(gè)接口很簡(jiǎn)單，使用關(guān)鍵字interface后面再跟上接口名稱就可以了。類可以用implements關(guān)鍵字來實(shí)現(xiàn)接口。

public interface A {
    void test();
}

接口不允許有實(shí)例域，但可以有常量

接口中的域都會(huì)自動(dòng)聲明為public static final

接口中的方法都會(huì)自動(dòng)聲明為public

接口中可以聲明抽象方法，Java 8以后還可以聲明靜態(tài)方法和默認(rèn)方法

// Java 8版本
public interface A {
    //常量
    String AUTHOR = "Yuicon";
    //抽象方法
    void test();
    //默認(rèn)方法
    default void testDefault(){}
    //靜態(tài)方法
    static void testStatic(){}
}
默認(rèn)方法的沖突

如果一個(gè)類實(shí)現(xiàn)的接口中有簽名相同的默認(rèn)方法，那么就會(huì)有沖突的問題。在Java中解決這個(gè)問題有一些明確的規(guī)則：

在超類中已有同簽名的方法，就會(huì)忽略接口中的默認(rèn)方法，也就是超類優(yōu)先

接口中默認(rèn)方法和另一個(gè)默認(rèn)方法或者抽象方法沖突的，必須要覆蓋這個(gè)方法

lambda表達(dá)式

lambda表達(dá)式是一個(gè)可傳遞的代碼塊，可以在以后執(zhí)行一次或多次。之所以會(huì)有這么一個(gè)特性，是因?yàn)樵仍贘ava中傳遞一個(gè)代碼塊是非常繁瑣的一件事情，必須要構(gòu)建一個(gè)對(duì)象。比如常用的Runnable接口：

Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我好麻煩");
    }
};

lambda版本就非常簡(jiǎn)潔：

Runnable runnable = () -> System.out.println("我很簡(jiǎn)潔");

是的，lambda版本只要一行就完成了任務(wù)。

語法

在我看來lambda表達(dá)式是一種語法糖，它提供了一種簡(jiǎn)潔、易懂的方式來實(shí)現(xiàn)只有一個(gè)抽象方法的接口。關(guān)鍵詞是只有一個(gè)抽象方法的接口，比如這樣一個(gè)接口：

@FunctionalInterface
public interface A {
    void test();
}

A a = () -> System.out.println("test");
a.test();

其中@FunctionalInterface注解是用來標(biāo)記接口為函數(shù)式接口，去掉也不會(huì)影響功能，添加了這個(gè)注解后編譯器會(huì)檢查接口內(nèi)是否只有一個(gè)抽象方法。

lambda表達(dá)式主要有以下要素：

參數(shù)

箭頭 ->

方法體

自由變量

參數(shù)

lambda表達(dá)式的參數(shù)和普通方法的參數(shù)并無太大區(qū)別，主要的區(qū)別點(diǎn)有：

如果參數(shù)的類型可以被編譯器推導(dǎo)出來，那么可以省略參數(shù)類型

如果參數(shù)的類型可以被編譯器推導(dǎo)出來，而且只有一個(gè)參數(shù)，那么就可以省略括號(hào)

Consumer consumer = s -> System.out.println(s);
方法體

lambda表達(dá)式的方法體內(nèi)只有一條語句的時(shí)候，可以不加大括號(hào)且無需指定返回值，編譯器會(huì)自動(dòng)推導(dǎo)。方法體內(nèi)有多條語句的時(shí)候就需要加大括號(hào)并手動(dòng)指定返回值，不過lambda表達(dá)式是沒有自己的作用域的，這點(diǎn)需要注意。

Supplier supplier = () -> {
    String s = "test";
    return s;
};
自由變量

自由變量是指非參數(shù)而且不在方法體內(nèi)定義的變量，我們來看一個(gè)例子：

    public static void main(String[] args) {
        String test = "test";
        A a = () -> System.out.println(test);
        a.test();
    }

例子中的變量test就是一個(gè)自由變量，代碼塊a引用了外部方法的變量，這就是一個(gè)閉包了。lambda表達(dá)式會(huì)復(fù)制一份自由變量的值，對(duì)象的話就是復(fù)制一個(gè)引用，因此lambda表達(dá)式離開了原作用域也能正常使用自由變量。不過lambda表達(dá)式對(duì)自由變量是有要求的，自由變量必須是不可變的，原因是并發(fā)執(zhí)行時(shí)不安全。以下代碼是錯(cuò)誤的：

for (int i = 0; i < 9; i++) {
    // error
    A a = () -> System.out.println(i);
}
方法引用

方法引用是語法糖的語法糖，顧名思義方法引用是引用已有方法的一個(gè)特性。它的形式如下：

@FunctionalInterface
public interface A {

    void test(String s);

}

A a = System.out::println;
a.test("test");

之所以說方法引用是語法糖的語法糖是因?yàn)?b>A a = System.out::println;完全等價(jià)于A a = s -> System.out.println(s);，方法引用有5種情況：

object::instanceMethod

this::instanceMethod

super::instanceMethod // 超類方法

Class::staticMethod

Class::instanceMethod

前4種情況和lambda表達(dá)式是完全等價(jià)的，第5種情況比較特殊，第一個(gè)參數(shù)會(huì)成為方法的目標(biāo)。比如String::compareToIgnoreCase等同于 (x, y)-> x.compareToIgnoreCase(y)。

構(gòu)造器引用

構(gòu)造器引用是引用對(duì)象的構(gòu)造器，用的是特殊的方法名new，使用形式為Object::new，使用方法和方法引用差不多。

常用函數(shù)式接口

JDK已經(jīng)提供了常用的函數(shù)式接口基本上是不需要自己寫函數(shù)式接口的。

后記

一周一篇是不可能一周一篇的，人懶起來就和咸魚一樣根本不會(huì)動(dòng)彈。還好人是會(huì)變通的，上周少了這周補(bǔ)上不就行了！Java被人詬病繁瑣不是一天兩天了，在各種新生編程語言的追趕下Java也要加快自己的演進(jìn)了，更改發(fā)布周期就是一個(gè)很好的信號(hào)。

參考資料：
《Java核心技術(shù) 卷1》

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