Lambda-выражения в Java
Привет, Хабр! Представляю вашему вниманию перевод статьи «Java Lambda Expressions» автора www.programiz.com.
Введение
В этой статье, с помощью примеров, мы изучим lambda-выражения в Java, их использование с функциональными интерфейсами, параметризированными функциональными интерфейсами и Stream API.
Лямбда выражения были добавлены в Java 8. Их основная цель – повысить читабельность и уменьшить количество кода.
Но, прежде чем перейти к лямбдам, нам необходимо понимать функциональные интерфейсы.
Что же такое функциональный интерфейс?
Если интерфейс в Java содержит один и только один абстрактный метод, то он называется функциональным. Этот единственный метод определяет назначение интерфейса.
Например, интерфейс Runnable из пакета java.lang является функциональным, потому, что он содержит только один метод run().
Пример 1: объявление функционального интерфейса в java
import java.lang.FunctionalInterface; @FunctionalInterface public interface MyInterface < // один абстрактный метод double getValue(); >В приведенном выше примере, интерфейс MyInterface имеет только один абстрактный метод getValue(). Значит, этот интерфейс — функциональный.
Здесь мы использовали аннотацию FunctionalInterface, которая помогает понять компилятору, что интерфейс функциональный. Следовательно, не позволяет иметь более одного абстрактного метода. Тем не менее, мы можем её опустить.
В Java 7, функциональные интерфейсы рассматривались как Single Abstract Methods (SAM). SAM обычно реализовывались с помощью анонимных классов.
Пример 2: реализация SAM с помощью анонимного класса в java
public class FunctionInterfaceTest < public static void main(String[] args) < // анонимный класс new Thread(new Runnable() < @Override public void run() < System.out.println("Я только что реализовал функциональный интерфейс Runnable.") >>).start(); > > Я только что реализовал функциональный интерфейс Runnable. В этом примере, мы принимаем анонимный класс для вызова метода. Это помогало писать программы с меньшим количеством строк кода в Java 7. Однако, синтаксис оставался достаточно сложным и громоздким.
Java 8 расширила возможности SAM, сделав шаг вперед. Как мы знаем, функциональный интерфейс содержит только один метод, следовательно, нам не нужно указывать название метода при передаче его в качестве аргумента. Именно это и позволяет нам lambda-выражения.
Введение в лямбда-выражения
Лямбда-выражения, по сути, это анонимный класс или метод. Лямбда-выражение не выполняется само по себе. Вместо этого, оно используется для реализации метода, определенного в функциональном интерфейсе.
Как записать лямбда-выражение в Java?
В Java, лямбда-выражения имеют следующий синтаксис:
(parameter list) -> lambda body Здесь мы использовали новый оператор (->) — лямбда-оператор. Возможно, синтаксис кажется немного сложным. Давайте разберем пару примеров.
Предположим, у нас есть такой метод:
Мы можем записать его, используя лямбда, как:
Этот метод не имеет никаких параметров. Следовательно, левая часть выражения содержит пустые скобки. Правая сторона – тело лямбда-выражения, которое определяет его действие. В нашем случае, возвращается значение 3.1415.
Типы лямбда-выражений
В Java, тело лямбды может быть двух типов.
() -> System.out.println("Lambdas are great");2. Блочные (многострочные)
Этот тип позволяет лямбда-выражению иметь несколько операций внутри себя. Эти операции должны быть помещены в фигурные скобки, после которых необходимо ставить точку с запятой.
Примечание: многострочные лямбда-выражения, всегда должны иметь оператор return, в отличии от однострочных.
Пример 3: лямбда-выражение
Давайте напишем Java программу, которая бы возвращала значение Pi, используя лямбда-выражение.
Как говорилось ранее, лямбда-выражение не выполняется само собой. Скорее, оно формирует реализацию абстрактного метода, объявленного в функциональном интерфейсе.
И так, для начала, нам необходимо описать функциональный интерфейс.
import java.lang.FunctionalInterface; // функциональный интерфейс @FunctionalInterface interface MyInterface < // абстрактный метод double getPiValue(); >public class Main < public static void main( String[] args ) < // объявление ссылки на MyInterface MyInterface ref; // лямбда-выражение ref = () ->3.1415; System.out.println("Value of Pi java">Value of Pi = 3.1415 - Мы создали функциональный интерфейс MyInterface, который содержит один абстрактный метод getPiValue().
- Внутри класса Main, мы объявили ссылку на MyInterface. Обратите внимание, что мы можем объявить ссылку на интерфейс, но не можем создать его объект.
// приведет к ошибке MyInterface ref = new myInterface(); // это верно MyInterface ref; System.out.println("Value of Pi java">(n) -> (n % 2) == 0В этом примере, переменная n внутри скобок является параметром, переданном в лямбда-выражение. Тело лямбды принимает параметр и проверяет его на четность.
Пример 4: использование лямбда-выражения с параметрами
@FunctionalInterface interface MyInterface < // абстрактный метод String reverse(String n); >public class Main < public static void main( String[] args ) < // объявление ссылки на MyInterface // присвоение лямбда-выражения ссылке MyInterface ref = (str) ->< String result = ""; for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--) result += str.charAt(i); return result; >; // вызов метода из интерфейса System.out.println("Lambda reversed = " + ref.reverse("Lambda")); > > Параметризированный функциональный интерфейс
До этого момента, мы использовали функциональные интерфейсы, которые принимали только один тип значения. Например:
@FunctionalInterface interface MyInterface
Вышеупомянутый функциональный интерфейс принимает только String и возвращает String. Однако, мы можем сделать наш интерфейс универсальным, чтобы использовать с любым типом данных.
Пример 5: параметризированный интерфейс и лямбда-выражения
// Параметризированный интерфейс @FunctionalInterface interface GenericInterface < // параметризированный метод T func(T t); >public class Main < public static void main( String[] args ) < // Объявление ссылки на параметризированный интерфейс // который принимает String // и присвоение ей лямбды GenericInterfacereverse = (str) -> < String result = ""; for (int i = str.length()-1; i >= 0 ; i--) result += str.charAt(i); return result; >; System.out.println("Lambda reversed = " + reverse.func("Lambda")); // Объявление ссылки на параметризированный интерфейс // который принимает Integer // и присвоение ей лямбды GenericInterface factorial = (n) -> < int result = 1; for (int i = 1; i ; System.out.println("factorial of 5 java">Lambda reversed = adbmaL factorial of 5 = 120 В этом примере, мы создали параметризированный функциональный интерфейс GenericInterface, который содержит параметризированный метод func().
- GenericInterface reverse – создает ссылку на интерфейс, который работает со String.
- GenericInterface factorial — создает ссылку на интерфейс, который работает с Integer.
Лямбда-выражения и Stream API
В JDK8 добавлен новый пакет java.util.stream, который позволяет java-разработчикам выполнять такие операции, как поиск, фильтрация, сопоставление, объединение или манипулирование коллекциями, к примеру Lists.
Например, у нас есть поток данных (в нашем случае список строк), где каждая строка содержит название страны и ее город. Теперь мы можем обработать этот поток данных и выбрать только города Непала.
Для этого мы можем использовать комбинацию Stream API и лямбда-выражений.
Пример 6: использование лямбд в Stream API
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class StreamMain < // объявление списка static Listplaces = new ArrayList<>(); // заполнение данными public static List getPlaces() < // добавление страны и города places.add("Nepal, Kathmandu"); places.add("Nepal, Pokhara"); places.add("India, Delhi"); places.add("USA, New York"); places.add("Africa, Nigeria"); return places; >public static void main( String[] args ) < ListmyPlaces = getPlaces(); System.out.println("Places from Nepal:"); // Фильтрация городов myPlaces.stream() .filter((p) -> p.startsWith("Nepal")) .map((p) -> p.toUpperCase()) .sorted() .forEach((p) -> System.out.println(p)); > > Places from Nepal: NEPAL, KATHMANDU NEPAL, POKHARA В приведенном выше примере обратите внимание на это выражение:
myPlaces.stream() .filter((p) -> p.startsWith("Nepal")) .map((p) -> p.toUpperCase()) .sorted() .forEach((p) -> System.out.println(p)); Здесь мы используем такие методы, как filter(), map(), forEach() из Stream API, которые могут принимать лямбды в качестве параметра.
Также, мы можем описать собственные выражения на основе синтаксиса, описанного выше. Это позволит нам уменьшить количество строк кода.
this keyword in Lambda expression in Java 8
sonic0002 2014-06-01 03:57:05 16,753 2
Since the release of Java 8, people are excited to see a big feature added to this language which is existing in other languages for a long time — Lambda expression. The introduction of lambda expression in Java 8 gives people an easy way or a vertical to horizontal way to solve problems. There are many posts on the Internet which shows how to use lambda expression in Java, such as Lambda Quick Start and Java 8 Lambda Expressions Tutorial with Examples. In this post, we will only focus on the this keyword in lambda expression.
Unlike anonymous functions, a lambda expression can be considered as a simple code block when considering about variable scoping. Hence all scoping rules for code blocks also apply to lambda expression. This means a variable defined in the lambda expression can only be accessed within the lambda expression and the variables defined in the enclosing class can be accessed by the lambda expression as well, this also include the this keyword which refers to the enclosing class object.
In short, for anonymous class ‘this’ keyword resolves to anonymous class object, whereas for lambda expression ‘this’ keyword resolves to enclosing class object where lambda is written. Below is an example to demonstrate the difference.
public interface SimpleInterface
public class LambdaThis < String value="default value"; public SimpleInterface createLambdaInterface()< SimpleInterface si=()->< String value="lambda value"; return this.value; >; return si; > public SimpleInterface createAnonymousInterface() < SimpleInterface si=new SimpleInterface()< String value="anonymous value"; public String retrieveValue()< return this.value; >>; return si; > public static void main(String[] args) < LambdaThis lt=new LambdaThis(); SimpleInterface lambdaInterface=lt.createLambdaInterface(); SimpleInterface anonymousInterface=lt.createAnonymousInterface(); System.out.println("Lambda interface value : "+lambdaInterface.retrieveValue()); System.out.println("Anonymous interface value : "+anonymousInterface.retrieveValue()); >> The output from above program is :
Lambda interface value : default value Anonymous interface value : anonymous value
The this keyword in the lambda expression refers to the LambdaThis object which has a property value «default value».
Also if you know how the compiler compiles the lambda expression, you will also get to know what the this refers to in lambda expression. Java compiler will convert the lambda expression into private method of the enclosing class. This is why the this keyword refers to the enclosing class object.
RELATED
2 COMMENTS
Nice example. But would you have a reference for the assertion «Java compiler will convert the lambda expression into private method of the enclosing class»?
Very good explanation. You picked single topic of this in lambda expression and explained it all in short descriptive way and also showed why this refer to enclosing object but not to lambda because java compilor converts lambda expression into private method of enclosing class hence this always refers to enclosing object of lambda expression. Thanks