函数式编程思想概述
在数学中,函数就是有输入量、输入量的一套计算方案,也就是“拿什么东西做什么事情”,相对而言,面向对象过分强调“必须通过对象的形式来做事情”,而函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法--强调做什么,而不是以什么形式做。
面向对象的思想:
做一件事,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情。
函数式编程思想:
只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程
冗余的Runnable代码
代码演示:
package day1;
/*
使用实现Runnable接口的方式实现多线程程序
*/
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建Runnable接口的实现类对象
RunnableImpl run = new RunnableImpl();
//创建Thread类对象,构造方法中传递Runnable接口的实现类
Thread t = new Thread(run);
t.start();
//简化代码,使用匿名内部类,实现多线程程序
Runnable r = new Runnable() {
@Override
public void run() {
}
};
new Thread(r).start();
//简化代码
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建了");
}
}).start();
}
}
package day1;
/*
创建Runnable接口的实现类,重写Run方法,设置线程任务
*/
public class RunnableImpl implements Runnable{
@Override
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建");
}
}
代码分析
对于Runnable的匿名内部类用法,可以分析出极点内容:
- Thread类需要Runnable接口作为参数,其中的抽象run方法是用来指定线程任务内容的核心;
- 为了指定run的方法体,不得不需要Runnable接口的实现类;
- 为了省去定义一个RunnableImpl实现类的麻烦,不得不使用匿名内部类;
- 必须覆盖重写抽象run方法,所以方法名称、方法参数、方法返回值不得不在写一遍,且態写错;
- 而实际上,似乎只有方法体才是关键所在。
编程思想转换
我们真的希望创建一个匿名内部类对象吗?不,我们只是为了做这件事而不得不创建一个对象,我们真正希望做的事情是:将run方法体内的代码传递给Thread类知晓。
“传递一段代码”--这才是我们真正的目的。而创建对象只是受限于面对对象语法而不得不采取的一种手段方式。那,有没有更简单的方法?如果我们将关注点从“怎么做”回归到“做什么”的本质上,就会发现只要能够更好的达到目的,过程和形式其实并不重要。
简单来说,就是使用更简单的方式,更简洁的代码来实现本来需要很多代码的地方。
体验Lambda的更优写法
代码演示:
package day1;
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
//使用匿名内部类的方式,实现多线程
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建了");
}
}).start();
//使用Lambda表达式,实现多线程
//简化代码
new Thread(()-> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"新线程创建了");
}
).start();
}
}
匿名内部类的好处和弊端
一方面,匿名内部类可以帮我们省去实现类的定义;另一方面,匿名内部类的语法--确实太复杂了!
语义分析
仔细分析该代码中的语义,Runnable接口只有一个run方法的定义:
- public abstract void run();
即指定了一种做事情的方案(其实就是一个函数):
- 无参数:不需要任何条件即可执行该方案。
- 无返回值:该方案不产生任何结果。
- 代码块(方法体):该方案的具体执行步骤。
同样的语义体现在Lambda语法中,要更简单:
() -> System.out.println("多线程任务执行!")
- 前面的一个小括号即run方法的参数(无),代表不需要任何条件;
- 中间的一个箭头代表将前面的参数传递给后面的代码;
- 后面的输入预计即业务执行逻辑。
Lambda表达式的标准格式
Lambda表达式的标准格式:
由三部分组成:
- 一些参数
- 一个箭头
- 一段代码
格式:
(参数列表) -> {一些重写方法的代码};
解释说明格式:
():接口中抽象方法的参数列表,没有参数,就空着;有参数就写出参数,多个参数使用逗号分隔。
->:传递的一丝,把参数传递给方法体{}。
{}:重写接口的抽象方法的方法体。
练习:使用Lambda标准格式(无参无返回)
题目:给定一个厨子cook接口,内含唯一的抽象方法makeFood,无参数,无返回值。使用Lambda的标准格式,调用invokeCook方法,打印输出"吃饭啦!"字样。
package day1;
public class Cook01 {
public static void main(String[] args) {
//调用invokeCook方法,参数Cook接口,传递Cook接口的匿名内部类对象
invokeCook(new Cook() {
@Override
public void makeFood() {
System.out.println("吃饭了!");
}
});
//使用Lambda表达式,简化匿名内部类的步骤
invokeCook(() ->{
System.out.println("吃饭了!");
});
}
//定义一个方法,参数传递cook接口,方法内部调用cook接口中的方法makeFood
public static void invokeCook(Cook cook){
cook.makeFood();
}
}
Lambda表达式有参数有返回值的练习
需求:
使用数组存储多个Person对象
对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序
package day1;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Arrays01 {
public static void main(String[] args) {
//使用数组存储多个Person对象
Person[] arr = {
new Person("小明",18),
new Person("阿狗",15),
new Person("咖啡",35)
};
//对数组中的Person对象使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序(前边-后边)排序
Arrays.sort(arr, new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
});
//使用Lambda表达式,简化匿名内部类
Arrays.sort(arr,(Person o1,Person o2) ->{
return o1.getAge()-o2.getAge();
});
//遍历数组
for (Person p:arr){
System.out.println(p);
}
}
}
练习:使用Lambda标准格式(有参数有返回)(自定义接口)
需求:
给定一个计算器Calculator接口,内含抽象方法calc可以将两个int数字相加得到的和值。
请使用Lambda的标准格式调用invokeCalc方法,完成120和130的相加计算。
package day1;
public class DemoCalculator {
public static void main(String[] args) {
//使用匿名内部类
invokeCalc(10, 20, new Calculator() {
@Override
public int calc(int a, int b) {
return a+b;
}
});
//使用Lambda表达式简化匿名内部类的书写
invokeCalc(120,130,(int a,int b) ->{
return a+b;
});
}
/*
定义一个方法
参数传递两个int类型的整数
参数传递Calculator接口
方法内部调用Calculator中的方法calc计算两个整数的和。
*/
public static void invokeCalc(int a,int b,Calculator c){
int sum = c.calc(a,b);
System.out.println(sum);
}
}
Lambda表达式省略写法&Lambda表达式使用前提
Lambda表达式:是可推导,可以省略
可以省略的内容:
-
(参数列表):括号中参数列表的数据类型,可以省略不写。
-
(参数列表):括号中的参数如果只有一个,那么类型和()都可以省略。
-
{一些代码}:如果{}中的代码只有一行,无论是否有返回值,都可以省略{}和return和;。
注意:要省略{},return,;,必须一起省略。
前提:
Lambda的语法非常简洁,完全没有面向对象复杂的束缚,但是使用时有几个问题需要特别注意:
-
使用Lambda必须具有接口,且要求接口中有且仅有一个抽象方法。
无论是JDK内置的Runnable、Comparator接口还是自定义的接口,只有当接口中的抽象方法存在且唯一时才可以使用Lambda。
-
使用Lambda必须具有上下文推断。
也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型,才能使用Lambda作为接口的实例。
PS:有且仅有一个抽象方法的接口,称为“函数式接口”。