Java8與Scala中的Lambda表達(dá)式深入講解
前言
最近幾年Lambda表達(dá)式風(fēng)靡于編程界。很多現(xiàn)代編程語言都把它作為函數(shù)式編程的基本組成部分。基于JVM的編程語言如Scala、Groovy及Clojure把它作為關(guān)鍵部分集成在語言中。而如今,(最終)Java 8也加入了這個(gè)有趣的行列。
Java8 終于要支持Lambda表達(dá)式!自2009年以來Lambda表達(dá)式已經(jīng)在Lambda項(xiàng)目中被支持。在那時(shí)候,Lambda表達(dá)式仍被稱為Java閉包。在我們進(jìn)入一些代碼示例以前,先來解釋下為什么Lambda表達(dá)式在Java程序員中廣受歡迎。
1、為什么使用Lambda表達(dá)式
Lambda表達(dá)式通常使用在圖形用戶界面(GUI)的開發(fā)中。一般來說,GUI編程將程序行為和事件做連接。比如,當(dāng)用戶按下一個(gè)按鈕(觸發(fā)一個(gè)事件),你的程序就需要去執(zhí)行某些行為,可能是將一些數(shù)據(jù)儲存到一個(gè)數(shù)據(jù)存儲器中。在Swing中,可以使用ActionListener來實(shí)現(xiàn):
class ButtonHandler implements ActionListener {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
//do something
}
}
class UIBuilder {
public UIBuilder() {
button.addActionListener(new ButtonHandler());
}
}
這個(gè)例子表明了 ButtonHandler 類作為一個(gè)回調(diào)替換的用法。在這里 ButtonHandler 類僅包含 ActionListener 接口定義的 actionPerformed 方法。我們可以使用匿名內(nèi)部類來簡化代碼:
class UIBuilder {
public UIBuilder() {
button.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent event) {
//do something
}
})
}
}
這樣代碼簡潔多了。更仔細(xì)的去看代碼時(shí),就會發(fā)現(xiàn)我們還創(chuàng)建一個(gè)只生成一個(gè)實(shí)例的類,而這個(gè)實(shí)例也僅僅持有一個(gè)獨(dú)立的方法。這恰好是Lambda表達(dá)式所能解決的其中一類問題。
2、Lambda表達(dá)式代替函數(shù)
一個(gè)lambda表達(dá)式從字面上講就是一個(gè)函數(shù)。它定義了一個(gè)函數(shù)的輸入?yún)?shù)和函數(shù)體。Java 8 中的,lambda表達(dá)式語法尚未確定,不過大致應(yīng)該類似這個(gè)樣子的:
(type parameter) -> function_body
一個(gè)具體的例子:
(String s1, String s2) -> s1.length() - s2.length();
這個(gè)lambda表達(dá)式用來計(jì)算兩個(gè)字符串的長度差。還有一些擴(kuò)展的語法,比如避免參數(shù)的類型定義(我們馬上見看到例子)還有使用{和}來支持多行定義。
Collections.sort() 方法是lambda表達(dá)的理想例子。它允許我們將字符串按照長度排序:
List<String> list = Array.asList("loooooong", "short", "tiny");
Collections.sort(list, (String s1, String s2) -> s1.length() - s2.length());
> "tiny", "short", "loooooong".
所以,不像現(xiàn)在java必須要求的向sort方法輸入一個(gè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的Comparator(比較器)而是傳送一個(gè)lambda表達(dá)式我們就可以得到相同的結(jié)果。
3、Lambda表達(dá)式代替閉包
lambda表達(dá)式有許多有趣的特性。其中之一是,它們是閉包。一個(gè)閉包允許函數(shù)訪問直接詞法作用域之外的變量。
String outer = "java 8" (String s1) -> s1.length() - outer.length()
在例子中,lambda表達(dá)式訪問了字符串 outer 這個(gè)作用域之外定義的變量。對于內(nèi)聯(lián)閉包來說這是很難做到的。
4、Lambda表達(dá)式也支持類型推論
類型推論是java 7 引入的但它同樣適用于lambda表達(dá)式。簡單來說,類型推論意味著程序員可以在任意一個(gè)編譯器能夠自動(dòng)推斷出類型的地方省略類型定義。
如果類型推論能夠應(yīng)用到前面的排序lambda表達(dá)式上,那么它就能寫成下面的樣子:
List<String> list = Arrays.asList(...); Collections.sort(list, (s1, s2) -> s1.length()-s2.length());
就像你所見到的一樣,參數(shù)s1和s2的類型被省略了。因?yàn)榫幾g器知道list是一個(gè)字符串集合,它知道被用來作為比較器的lambda表達(dá)式必定是相同的類型。因此,這個(gè)類型不需要顯式地聲明,即使你有這么做的自由。
類型推論的主要優(yōu)勢就是減少樣板代碼,如果編譯器可以為我們識別類型,為什么我們必須自己定義它們。
5、珍愛Lambda表達(dá)式,遠(yuǎn)離匿名內(nèi)部類
我們來體會下,為何lambda表達(dá)式和類型推論有助于簡化我們前面所提到的回調(diào)例子:
class UIBuilder {
public UIBuilder() {
button.addActionListener(e -> //process ActionEvent e)
}
}
我們下載直接傳送一個(gè)lambda表達(dá)式進(jìn)入 addActionListener 方法來代替前面定義的持有回調(diào)方法的類。除了減少模板代碼和提高可讀性以外,它使我們直接表達(dá)我們唯一感興趣的事情:處理事件。
在我們了解lambda表達(dá)式更多優(yōu)勢之前,先來看看在Scala中的lambda表達(dá)式副本。
6、Scala中的Lambda表達(dá)式
在函數(shù)式編程中,函數(shù)是基本的構(gòu)造塊。Scala融合了java中的面向?qū)ο缶幊毯秃瘮?shù)式編程。在Scala中,一個(gè)lambda表達(dá)式是種叫做“函數(shù)”或者“函數(shù)文本”。Scala中的函數(shù)屬于一等公民。它們可以被分配給vals或者vars(最終變量或者非最終變量),它們可以作為其他函數(shù)的參數(shù),也可以組合成新的函數(shù)。
在Scala中一個(gè)函數(shù)文本寫成如下形式:
(argument) => //funtion body
舉例來說,前面提到的java 用來計(jì)算兩個(gè)字符串長度差的 lambda 表達(dá)式,在Scala中寫作如下:
(s1: String, s2 :String) => s1.length - s2.length
Scala中的函數(shù)文本也是閉包。它可以訪問在直接詞法作用域之外定義的變量。
val outer =10 val myFuncLiteral = (y: Int) => y * outer val result = myFuncLiteral(2) > 20
這個(gè)例子結(jié)果是20.
正如你所見,我們將函數(shù)文本分配給了變量 myFuncLiteral。
java 8 的lambda表達(dá)式和Scala的函數(shù)文本在語法和語義上的相似性是十分明顯的。從語義上講它們是相同的,而語法上的唯一不同就是箭頭符號(java8 ->, scala =>)和我們沒有提到的簡化符號。
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。
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