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Java Lambda 표현식 사용 사례 분석

WBOY앞으로: 2023-04-18 16:01:03719검색

Lambada 소개

lambda 표현식은 Java 8에 추가된 새로운 기능입니다. Java의 함수형 프로그래밍 개념을 소개합니다. 그렇다면 함수형 프로그래밍이란 무엇일까요?

함수형 프로그래밍: 함수형 프로그래밍은 계산을 표현식 평가로 설명하는 수학 중심의 추상화입니다.

우리가 일반적으로 객체 지향 프로그래밍이라고 부르는 것은 명령형 프로그래밍에 속합니다 함수형 프로그래밍과 명령형 프로그래밍의 차이점은 다음과 같습니다.

함수형 프로그래밍은 데이터 매핑에 관심이 있는 반면 명령형 프로그래밍은 문제를 해결하는 단계와 관련이 있습니다. 문제.
함수형 프로그래밍 관계 유형(대수적 구조), 명령형 프로그래밍 관계 및 문제 해결 단계 간의 관계.

함수형 프로그래밍의 본질:

함수형 프로그래밍의 함수는 컴퓨터의 함수가 아니라 수학의 함수, 즉 독립변수의 매핑을 의미합니다. 즉, 함수의 값은 함수 매개변수의 값에만 의존하고 다른 상태에는 의존하지 않습니다.

엄격한 의미에서 함수형 프로그래밍은 변경 가능한 변수, 할당, 루프 및 기타 명령형 제어 구조를 사용하지 않고 프로그래밍하는 것을 의미합니다.

함수형 프로그래밍의 이점:

함수형 프로그래밍의 이점은 주로 불변성에서 비롯됩니다. 변경 가능한 상태가 없으면 함수는 참조적으로 투명하며 부작용이 없습니다.

위 내용은 몇 가지 기본 개념이지만 이러한 측면에 대한 접촉이 적을 수 있으므로 처음에는 함수형 프로그래밍이 드문 일이라고 느꼈습니다.

간단한 예

톡이 싸다, 코드를 보여줘!

가장 간단한 예를 먼저 들고, 가장 많이 소개되는 예일 수도 있다. ㅋ!

버튼에 모니터를 추가하세요.

추가하려면 익명의 내부 클래스를 사용하세요.

submit.addActionListener(new ActionListener() {
	@Override
	public void actionPerformed(ActionEvent e) {
		JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
	}
});

이 방법의 단점: 템플릿 코드가 많이 사용되며 실제로 필요한 유일한 코드는 메서드 본문에 있는 코드입니다. 따라서 Java 8에 도입된 람다 표현식은 이러한 종류의 코드를 단순화할 수 있습니다(물론 한계가 있습니다. 모든 익명 내부 클래스를 사용할 수 있는 것은 아니며 이에 대해서는 나중에 언급하겠습니다.).

Lambda 표현식을 사용하여 코드 단순화

submit.addActionListener((e)->{
		JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
});

Lambda 표현식은 데이터와 같은 동작을 전달하는 익명 메서드입니다.

설명

람다 표현식을 활용한 단순화된 코드 표현이 더욱 명확해지고, 더 이상 지루한 템플릿 코드를 작성할 필요가 없다는 것을 알 수 있습니다.

더 단순화

코드 본문의 매개변수 괄호와 중괄호도 생략 가능합니다. 중괄호는 생략 가능).

ActionListener listener = e->JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

요약익명 내부 클래스 대신 Lambda 표현식을 사용하여 객체를 생성하는 경우 Lambda 표현식의 코드 블록이 추상 메서드를 구현하는 메서드 본문을 대체하며 Lambda는 익명 메서드와 동일합니다.

람다 표현식의 구성 요소

람다 표현식은

공식 매개변수 목록의 세 부분으로 구성됩니다. 형식 매개변수 목록에서는 형식 매개변수 유형을 생략할 수 있습니다. 매개변수 목록에 매개변수가 하나만 있는 경우 매개변수 목록에서 괄호를 생략할 수 있습니다.
화살표(->). 영어 대시와 보다 큼 기호입니다.
코드 블록. 코드 블록에 문장이 하나만 있는 경우 중괄호를 생략할 수 있습니다. return 문이 하나만 있는 경우 return을 생략할 수 있으며 람다 식이 자동으로 이 문의 값을 반환합니다.
return 语句，可以省略 return，lambda表达式会自动返回这条语句的值。

注：
之所以可以省略形参列表是因为编译器可以进行类型推断，例如：

List<Dog> dogs1 = new ArrayList<Dog>();

List<Dog> dogs2 = new ArrayList<>();

上面使用菱形语法，可以省略尖括号里面的东西，这就是类型推断的作用。
但是类型推断也不是万能的，不是所有的都可以推断出来的，所以有时候，还是要显示的添加形参类型，例如：

先不要管这个代码的具体作用。

BinaryOperator b = (x, y)->x*y;
//上面这句代码无法通过编译，下面是报错信息：无法将 * 运算符作用于 java.lang.Object 类型。
The operator * is undefined for the argument type(s) java.lang.Object, java.lang.Object

//添加参数类型，正确的代码。
BinaryOperator<Integer> b = (x, y)->x*y;

所以，类型推断不是万能的，如果编译器无法推断，那就是我们的错误，不要过度依赖编译器。有时候，显示的添加参数类型，还是很必要的，当然了，这需要去多练习。

函数式接口

前面了解了，Lambda 表达式可以代替匿名内部类，进而达到简化代码，表达清晰的目的。那么使用 Lambda 表示式的前提是什么呢？-- 函数式接口

Lambda 表达式的类型，也被称为目标类型（Target Type），它必须是一个函数式接口（Functional Interface）。所谓函数式接口，指的就是：只包含一个抽象方法的接口。（可以包含多个默认方法，静态方法，但必须只有一个抽象方法）。
注：Java 8 专门提供了一个注解：@FunctionalInterface

🎜🎜참고: 🎜🎜정식 매개변수 목록을 생략할 수 있는 이유는 컴파일러가 유형 추론을 수행할 수 있기 때문입니다. 예: 🎜

ActionListener listener = e->JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

🎜위에서 다이아몬드 구문이 사용되었으며 꺾쇠 괄호 안의 내용은 다음과 같습니다. 생략 🎜유형 추론 🎜의 역할입니다. 🎜그러나 유형 추론은 전능하지 않으며 모든 것을 추론할 수는 없으므로 때로는 🎜공식 매개변수 유형🎜을 명시적으로 추가해야 하는 경우도 있습니다. 예: 🎜🎜지금은 이 코드의 특정 기능에 대해 걱정하지 마세요. 🎜

import java.text.ParseException;
import java.util.function.BinaryOperator;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.function.UnaryOperator;
import java.util.stream.Stream;

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws ParseException {
		//Lambda 表达式中的构造器引用，用于简化代码。
		Creat<Dog> c = Dog::new;
		Dog dog = c.creat("小黑", 15);
		System.out.println(dog.toString());
		
		Predicate<String> predicate = (words)->{
			return words.length() > 20;
		};
		assert predicate.test("I love you yesterday and today!") : "长度小于20";
		assert !predicate.test("God bless you!") : "长度小于20";
		System.out.println("------------------------");
		
		Consumer<Dog> consumer = System.out::println;
		consumer.accept(dog);
		System.out.println("------------------------");

		Function<Dog, String> function = (dogObj)->{
			return dogObj.getName();
		};
		System.out.println(function.apply(dog));
		System.out.println("------------------------");
		
		Supplier<Dog> supplier = ()->{
			return new Dog("大黄", 4);
		};
		System.out.println(supplier.get());
		
		//一元操作符
		UnaryOperator<Boolean> unaryOperation = (flag)->{
			return !flag;
		};
		System.out.println(unaryOperation.apply(true));
		
		BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y)->x*y;
		int result = binaryOperator.apply(999, 9999);
		System.out.println(result);
	}
}

public class Dog {
	private String name;
	private int age;
	
	public Dog(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Dog [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
}

🎜🎜따라서 유형 추론은 전능하지 않습니다. 컴파일러가 추론할 수 없다면 이는 우리의 실수입니다. 때로는 매개변수 유형을 명시적으로 추가해야 하는 경우도 있습니다. 물론 이를 위해서는 더 많은 연습이 필요합니다. 🎜🎜🎜기능적 인터페이스🎜🎜앞서 배운 것처럼 Lambda 표현식은 익명의 내부 클래스를 대체하여 코드를 단순화하고 명확하게 표현할 수 있습니다. 그렇다면 람다 표현식을 사용하기 위한 전제 조건은 무엇입니까? -- 🎜Functional Interface🎜🎜🎜Target Type이라고도 불리는 람다 표현식의 유형은 Functional Interface여야 합니다. 소위 기능적 인터페이스는 다음을 의미합니다. 🎜단 하나의 추상 메서드만 포함하는 인터페이스입니다. 🎜(여러 기본 메서드, 정적 메서드를 포함할 수 있지만 추상 메서드는 하나만 있어야 합니다). 🎜참고: Java 8은 @FunctionalInterface라는 특별한 주석을 제공합니다. 인터페이스를 기능적 인터페이스로 표시하여 컴파일 중에 확인하는 데 사용됩니다. 인터페이스에 여러 추상 메서드가 포함되어 있으면 컴파일러에서 오류를 보고합니다. 🎜

上面使用 Lambda 表达式来为按钮添加了监视器，可以看出来，Lambda 表达式代替了 new ActionListener()对象。

所以 Lambda 的表达式就是被当成一个对象。

例如：

ActionListener listener = e->JOptionPane.showMessageDialog(null, "点击了确定按钮", "确定", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);

从上面这个例子中可以看出来，Lambda 表达式实现的是匿名方法–因此它只能实现特定函数式接口中的唯一方法。
所以 Lambda 表达式有下面两种限制：

Lambda 表达式的目标类型必须是明确的函数式接口。 Lambda 表达式只能为函数式接口创建对象。Lambda只能实现一个方法，因此它只能为含有一个抽象方法的接口（函数式接口）创建对象。介绍几个 Java 中重要的函数接口

Java Lambda 표현식 사용 사례 분석

从这种表可以看出来，抽象方法的名字反而不是最重要的了，重要的是参数和返回值。 因为在写 Lambda 表达式的时候，也不要使用抽象方法名了。

上面使用几个简单的例子来说明上面接口的应用：

测试代码

import java.text.ParseException;
import java.util.function.BinaryOperator;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.Supplier;
import java.util.function.UnaryOperator;
import java.util.stream.Stream;

public class Test {
	public static void main(String[] args) throws ParseException {
		//Lambda 表达式中的构造器引用，用于简化代码。
		Creat<Dog> c = Dog::new;
		Dog dog = c.creat("小黑", 15);
		System.out.println(dog.toString());
		
		Predicate<String> predicate = (words)->{
			return words.length() > 20;
		};
		assert predicate.test("I love you yesterday and today!") : "长度小于20";
		assert !predicate.test("God bless you!") : "长度小于20";
		System.out.println("------------------------");
		
		Consumer<Dog> consumer = System.out::println;
		consumer.accept(dog);
		System.out.println("------------------------");

		Function<Dog, String> function = (dogObj)->{
			return dogObj.getName();
		};
		System.out.println(function.apply(dog));
		System.out.println("------------------------");
		
		Supplier<Dog> supplier = ()->{
			return new Dog("大黄", 4);
		};
		System.out.println(supplier.get());
		
		//一元操作符
		UnaryOperator<Boolean> unaryOperation = (flag)->{
			return !flag;
		};
		System.out.println(unaryOperation.apply(true));
		
		BinaryOperator<Integer> binaryOperator = (x, y)->x*y;
		int result = binaryOperator.apply(999, 9999);
		System.out.println(result);
	}
}

测试使用的实体类

public class Dog {
	private String name;
	private int age;
	
	public Dog(String name, int age) {
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public String getName() {
		return name;
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}

	public int getAge() {
		return age;
	}

	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return "Dog [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
}

自定义函数式接口

@FunctionalInterface
public interface Creat<T> {
	public T creat(String name, int age);
}

运行截图就不放了，感兴趣的可以试一下。

说明
我这里直接使用 Lambda 创建了对象，然后调用了这个对象的方法（就是lambda 的代码块部分），真正使用的时候，都是直接传递 Lambda 表达式的，这种方法并不推荐，但是可以让我们很好的理解为什么？可以看出来，Lambda 表达式的作用，最后还是需要调用重写的抽象方法的，只不过使用表达更加清晰，简化了代码。

例如：

		List<Dog> dogs = new ArrayList<>();
		dogs.add(new Dog("大黄", 2));
		dogs.add(new Dog("小黑", 3));
		dogs.add(new Dog("小哈",1));
		//将行为像数据一样传递，使用集合的 forEach 方法来遍历集合，
		//参数可以是一个 Lambda 表达式。
		Consumer<? super Dog> con = (e)->{
			System.out.println(e);
		};
		dogs.forEach(con);
		System.out.println("--------------------------\n");
	
		//直接传递 Lambda 表达式，更加简洁
		dogs.forEach(e->System.out.println(e));
		System.out.println("--------------------------\n");

		//使用方法引用，进一步简化（可以看我的另一篇关于方法引用的博客）
		dogs.forEach(System.out::println);
		System.out.println("--------------------------\n");

		//使用 Lambda 对集合进行定制排序，按照年龄排序（从小到大）。
		dogs.sort((e1, e2)->e1.getAge()-e2.getAge());
		dogs.forEach(System.out::println);

可以看出来，通过使用 Lambda 表达式可以，极大的简化代码，更加方便的操作集合。值得一提的是：Lambda 表达式和 Stream 的结合，可以拥有更加丰富的操作，这也是下一步学习的方向。

运行截图：

Java Lambda 표현식 사용 사례 분석

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