Các biểu thức Lambda và các tham chiếu phương thức.
Một vấn đề với các lớp vô danh là nếu thực hiện cho một lớp
vô danh thì rất đơn giản, như một interface nó chỉ bao gồm một phương thức, thì
cú pháp của các lớp vô danh có vẻ khó thực hiện để truyền vào chức năng các đối
số cho phương thức khác, như một hành động nào nên được thực hiện khi ai đó nhấn
nút. Biểu thức Lambda cho phép bạn làm điều này, để coi chức năng là đối số
phương thức ,hoặc mã nguồn như dữ liệu.
Trong phần trước, các phương thức vô danh, biểu diễn cho bạn
làm thế làm để thực hiện một lớp cơ sở không có tên. Mặc dù việc này thường ngắn
gọn hơn lớp được đặt tên, cho các lớp chỉ một phương thức, thậm chí các lớp vô
danh có vẻ quá cồng kềnh. Biểu thức Lambda giúp thể hiện các lớp đơn phương thức
một cách gọn gàng hơn.
Trong phần này bao gồm các chủ đề sau:
·
Ý tưởng cho trường hợp sử dụng các biểu thức
Lambda.
Các
tiếp cận 1: Tạo các phương thức để tìm các thành viên khớp với một đặc tính.
Cách
tiếp cận 2: Tạo nhiều phương thức tìm kiếm tổng quát hơn.
Cách
tiếp cận 3: Mã nguồn điều kiện tìm kiếm trong một lớp cục bộ.
Cách
tiếp cận 4: Mã nguồn điều kiện tìm kiếm trong một lớp vô danh.
Cách
tiếp cận 5: Mã nguồn điều kiện tìm kiếm bằng một biểu thức Lambda.
Cách
tiếp cận 6: Sử dụng các chức năng Interface chuẩn với các biểu thức Lambda.
Cách
tiếp cận 7: Sử dụng các biểu thức Lambda trong ứng dụng của bạn.
Cách
tiếp cận 8: Sử dụng Generics một cách rộng rãi hơn.
Cách
tiếp cận 9: Sử dụng các toán tử tổng hợp chấp nhận biểu thức Lambda như các
tham số.
·
Các biểu thức Lambda trong ứng dụng GUI
·
Cú pháp của biểu thức Lambda
·
Truy cập các biến cục bộ trong phạm vi bao bọc
nó.
·
Mục tiêu
Ý tưởng trường hợp sử dụng cho các biểu thức Lambda.
Giả sử rằng, bạn đang tạo ra một ứng dụng mạng xã hội. Bạn
muốn tạo một đặc điểm đó là cho phép một quản trị viên thi hành bất kỳ một hành
động nào, như gửi một tin nhắn, cho các thành viên trong ứng dụng mạng xã hội
đương nhiên phải đáp ứng xác tiêu chí nhất định. Bảng 3.3 mô tả các trường
hợp sử dụng chi tiết:
Bảng mô tả các trường hợp sử dụng trong một
mạng xã hội.
Giả sử rằng các thành viên trong ứng dụng mạng xã hội này được
đại diện bằng lớp Person:
public class Person {
public enum Sex {
MALE, FEMALE
}
String name;
LocalDate birthday;
Sex gender;
String emailAddress;
public int getAge() {
// ...
}
public void printPerson() {
// ...
}
}
Giả sử rằng các thành viên trong ứng dụng mạng xã hội này được
lưu trữ trong một thể hiện danh sách List<Person>.
Phần này bắt đầu với cách tiếp cận đơn giản cho trường hợp sử
dụng này. Nó cải thiện cách tiếp cận này với lớp cục bộ và lớp vô danh, và sau
đó kết thúc một cách hiệu quả và ngắn gọn và hiệu quả bằng cách sử dụng biểu thức
Lambda.
Cách tiếp cận 1: Tạo các phương thức tìm kiếm cho các
thành viên phù hợp với một đặc tính.
Một cách tiếp cận đơn giản là tạo một vài phương thức; mỗi
phuowgn thức tìm các thành viên phù hợp với một đặc tính, như giới tính hoặc tuổi.
Phương thức in ra các thành viên nhiều tuổi hơn một tuổi nhất định.
public static void printPersonsOlderThan(List<Person> roster, int age) {
for (Person p : roster) {
if (p.getAge() >= age) {
p.printPerson();
}
}
}
Chú ý: Một List là một Collection có thứ
tự. Một collection là một đối tượng nhóm các thành phần trong một đơn vị. Collection
được sử dụng để lưu trữ, lấy lại, thao tác và giao tiếp với các dữ liệu tổng hợp.
Các bạn có thể tìm hiểu về Collections để hiểu rõ hơn.
Cách tiếp cận này có thể tiềm năng làm hỏng ứng dụng của bạn,
có khả năng xảy là ứng dụng không làm việc. Giả sử rằng bạn nâng cấp ứng dụng của
mình và thay đổi cấu trúc của lớp Person như nội dung bao gồm các biến
thành viên khác; có lẽ các bản ghi lớp và đo lường tuổi với một kiểu dữ liệu
khác hoặc thuật toán khác. Bạn nên viết lại hầu hết các API để cung cấp cho sự
thay đổi này. Ngoài ra , cách tiếp cận này hạn chế một cách không cần thiết; ví
dụ nếu bạn muốn in các thành viên trẻ hơn một độ tuổi nhất định.
Cách tiếp cận 2: Tạo nhiều phương thức tìm kiếm tổng
quát hơn.
Phương thức khái quát hơn printPersonsOlderThan; nó in các
thành viên trong độ tuổi nhất định.
public static void printPersonsWithinAgeRange(
List<Person> roster, int low, int high) {
for (Person p : roster) {
if (low <= p.getAge() && p.getAge() < high) {
p.printPerson();
}
}
}
Điều gì sẽ xảy ra khi bạn muốn in các thành viên có một giới
tính cụ thể, hoặc một sự kết hợp của giới tính và phạm vi tuổi? Cái gì xảy ra nếu
bạn quyết địnhthay đổi lớp Person và thêm các thuộc tính như mối quan hệ giữa
tình trạng hoặc vị trí địa lý. Mặc dù phương thức này khái quát hơn phương thức
printPersonsOlderThan, thử tạo ra các phương thức riêng biệt cho mỗi
truy vấn có thể dẫn đến làm hỏng mã nguồn. Bạn có thể thay thế các mã nguồn
riêng biệt bằng các điều kiện bạn muốn tìm kiếm trong lớp khác.
Cách tiếp cận 3: Chỉ định các tiêu chí tìm kiếm trong
một lớp cục bộ.
Phương thức sau in ra các thành viên khớp với các điều kiện
tìm kiếm mà bạn chỉ định.
public static void printPersons(
List<Person> roster, CheckPerson tester) {
for (Person p : roster) {
if (tester.test(p)) {
p.printPerson();
}
}
}
Phương thức này kiểm tra mỗi cá thể của lớp Person
trong một danh sách List là kiểu dữ liệu của tham số roster khi
nó thỏa mã các tiêu chí tìm kiếm CheckPerson là kiểu dữ liệu của tham số
tester được gọi bởi phương thức tester.test. Nếu phương thức tester.test
trả về một giá trị true, thì phương thức printPersons được gọi từ
cá thể Person.
Để xác định tiêu chí tìm kiếm, bạn thực hiện interface
CheckPerson:
interface CheckPerson {
boolean test(Person p);
}
Lớp sau thực hiện interface CheckPerson bằng xác định một thực
hiện cho phương thức test. Phương thức này lọc các thành viên đạt chuẩn cho Selective
Service trong United States: nó trả về một giá trị true nếu tham số Person là
male và trong độ tuổi từ 18 tới 25.
class CheckPersonEligibleForSelectiveService implements CheckPerson {
public boolean test(Person p) {
return p.gender == Person.Sex.MALE &&
p.getAge() >= 18 &&
p.getAge() <= 25;
}
}
Để sử dụng lớp này, bạn tạo một cá thể gọi phương thức printPersons.
printPersons(
roster, new CheckPersonEligibleForSelectiveService());
Mặc dù cách tiếp cận này ít làm hỏng mã nguồn hơn – bạn
không được viết lại các phương thức nếu bạn thay đổi cấu trúc của lớp Person
– bạn vẫn phải thêm mã nguồn: một interface mới và một lớp cục bộ cho mỗi
tìm kiếm mà bạn dự định thực hiện trong ứng dụng. Bởi vì CheckPersonEligibleForSelectiveService
thực hiện một interface, bạn cần sử dụng một lớp vô danh thay thế cho lớp
cục bộ và bỏ qua sự cần thiết khai báo một lớp mới cho mỗi tìm kiếm.
Cách tiếp cận 4: Code chỉ định điều kiện tìm kiếm
trong một lớp vô danh
Một trong các đối số của của lời gọi hàm printPersons
là một lớp vô danh, nó lọc các thành viên hợp lệ cho Selective Service
trong Hoa Kỳ: những ai trong độ tuổi từ 18 đến 25.
printPersons(
roster,
new CheckPerson() {
public boolean test(Person p) {
return p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25;
}
}
);
Trong cách tiếp cận nầy giảm số lượng mã nguồn bởi vì bạn
không phải tạo một lớp mới cho mỗi tìm kiếm mà bạn muốn thực hiện. Tuy nhiên,
cú pháp các lớp vô danh là rất cồng kềnh vì interface CheckPerson chỉ chứa một
phương thức. Trong trường hợp này, bạn cần sử dụng một biểu thức Lambda thay thế cho một lớp vô
danh, được miêu tả ở phần tiếp theo.
Cách tiếp cận 5: Tạo mã nguồn chỉ định điều kiện tìm
kiếm với biểu thức Lambda.
Interface CheckPerson là một giao diện chức năng. Một
giao diện chức năng là một interface bất kỳ nó bao gồm chỉ một phương thức trừu
tượng (abstract method) (sẽ học trong phần sau). (Một giao diện chức năng
có thể bao từ một trở lên của phương thức mặc định hoặc phương thức tĩnh). Bởi
vì một giao diện chức năng chỉ bao gồm một phương thức trừu tượng, bạn có thể bỏ
sót tên của phương thức khi bạn thực hiện nó. Để làm điều này, thay thế sử dụng
một biểu thức lớp vô danh, bằng sử dụng một biểu thức Lambda, nó được
đánh dấu trong phương thức sau:
printPersons(
roster,
(Person p) -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25
);
Nhìn cú pháp của biểu thức Lambda cho thông tin về làm thế
nào để định nghĩa các biểu thức Lambda.
Bạn có thể sử dụng một giao diện chức năng chuẩn trong chỗ đặt
interface CheckPerson, nó giảm số lượng mã nguồn cần thiết.
Cách tiếp cận 6. Sử dụng các giao diện chức năng chuẩn
với biểu thức Lambda.
Xem xét interface CheckPerson sau:
interface CheckPerson {
boolean test(Person p);
}
Đây là một interface rất đơn giản. Nó là một giao diện chức
năng bởi vì nó gồm chỉ một phương thức trừu tượng. Phương thức này lấy một tham
số và trả về một giá trị kiểu boolean. Phương thức khá đơn giản, nó có thể
không không đáng để xác định là một phương thức trong ứng dụng của bạn. Hệ quả
là JDK định nghĩa một vài giao diện chức năng chuẩn, bạn có thể tìm thấy trong
gói java.util.function.
Cho ví dụ, bạn có thể sử dụng interface Predicate<T> tại
vị trí của CheckPerson. Interface này bao gồm phương thức boolean test(T t):
interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
}
Interface Predicate<T> là một ví dụ của giao diện
generic. (Tìm hiểu thêm các thông tin về generics để biết kiểu dữ liệu này).
Các kiểu dữ liệu Generic (giống như các giao diện generic) chỉ định một hoặc
nhiều hơn một các kiểu tham số, T. Khi bạn khai báo hoặc khởi tạo một kiểu
generic với các kiểu đối số thật, bạn có một kiểu tham số hóa. Cho ví dụ, về kiểu
tham số hóa Predicate<Person> như sau:
interface Predicate<Person> {
boolean test(Person t);
}
Đây là kiểu tham số hóa bao gồm một phương thức có cùng kiểu
trả về và các tham số như CheckPerson.boolean, test(Person p). Hệ quả, bạn có
thể sử dụng Predicate<T> trong vị trí của CheckPerson, giống như phương
thức sau đây thể hiện:
public static void printPersonsWithPredicate(
List<Person> roster, Predicate<Person> tester) {
for (Person p : roster) {
if (tester.test(p)) {
p.printPerson();
}
}
}
Kết quả là, phương thức gọi là cũng với khi bạn gọi printPersons
trong cách tiếp cận thứ 3: Tạo mã nguồn chỉ định tìm kiếm trong lớp cục bộ để
có thể lọc các thành viên đủ điều kiện cho Selective Service.
printPersonsWithPredicate(
roster,
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25
);
Đây không phải là nơi duy nhất trong phương thức này có thể
sử dụng biểu thức Lambda. Cách tiếp cận dưới đây, đề xuất các cách sử dụng biểu
thức Lambda.
Cách tiếp cận thứ 7: Sử dụng biểu thức Lambda trong ứng dụng
của bạn.
Xem xét lại phương thức printPersonsWithPredicate để
thấy chỗ khác bạn có thể sử dụng biểu thức Lambda.
public static void printPersonsWithPredicate(
List<Person> roster, Predicate<Person> tester) {
for (Person p : roster) {
if (tester.test(p)) {
p.printPerson();
}
}
}
Phương thức kiểm tra mỗi cá thể Person được chứa
trong roster là tham số kiểu List mà nó thỏa mãn điều kiện chỉ định
trong tham số tester có kiểu Predicate. Nếu một cá thể Person thỏa
mãn điều kiện chỉ định bởi tester, phương thức printPerson sẽ được
gọi trong cá thể Person.
Thay thế lời gọi phương thức printPerson, bạn có thể
chị định một hành động khác để thực hiện trên các cá thể Person đó là thỏa
mãn điều kiện cụ thể bởi tester. Bạn có thể chị định các hành động này với
một biểu thức Lambda tương tự như printPerson, một trong đó có một đối số (một
đối tượng của kiểu Person) và trả về kiểu void. Nhớ rằng, để sử dụng một biểu
thức Lambda, bạn cần thực hiện một giao diện chức năng. Trong trường hợp này, bạn
cần một giao diện chức năng chứa một phương thức trừu tượng đó có thể lấy một đối
số của kiểu Person và trả về kiểu void. Giao diện Consumer<T> chứa
phương thức void accept(T t), nó có các đặc điểm đó. Phương thức sau
thay thế lời gọi p.printPerson() với một cá thể của Consumer<Person>
nó gọi phương thức accept.
public static void processPersons(
List<Person> roster,
Predicate<Person> tester,
Consumer<Person> block) {
for (Person p : roster) {
if (tester.test(p)) {
block.accept(p);
}
}
}
Kết quả, sau khi gọi phương thức giống với khi bạn gọi
phương thức printPersons trong cách tiếp cận 3: Viết mã nguồn chỉ định tìm kiếm
trong lớp cục bộ để tìm những thành viên đạt chuẩn trong Selective Service. Biểu
thức Lambda sử dụng để in ra các thành viên trong phần đánh dấu:
processPersons(
roster,
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25,
p -> p.printPerson()
);
Điều gì sẽ xảy ra khi bạn muốn làm hơn nữa với các hồ sơ của
các thành viên so với việc in chúng ra. Giả sử rằng bạn muốn xác thực các hồ sơ
các thành viên hoặc lưu trữ thông tin liên hệ của họ. Trong trường hợp này, bạn
cần một giao diện chức năng có chưa một phương thức trừu tượng và trả về một
giá trị. Interface Function<T,R> chứa phương thứ R apply(T t). Phương thức
sau truy xuất dữ liệu được chỉ định bởi trình ánh xạ tham số, sau đó thực hiện
một hành động trên nó được chỉ định bởi khối tham số:
public static void processPersonsWithFunction(
List<Person> roster,
Predicate<Person> tester,
Function<Person, String> mapper,
Consumer<String> block) {
for (Person p : roster) {
if (tester.test(p)) {
String data = mapper.apply(p);
block.accept(data);
}
}
}
Phương thức lấy địa chỉ email từ mỗi thành viên chứa trong
roster những ai đạt trong Selective Service và sẽ in chúng ra:
processPersonsWithFunction(
roster,
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25,
p -> p.getEmailAddress(),
email -> System.out.println(email)
);
Cách tiếp cận 8: Sử dụng Generics mở rộng.
Xem xét phương thức processPersonsWithFunction.
Phương thức sau là một phiên bản generic, nó chấp nhận như một tham số, một tập
hợp chứa các phần tử của bất kỳ dữ liệu nào.
public static <X, Y> void processElements(
Iterable<X> source,
Predicate<X> tester,
Function <X, Y> mapper,
Consumer<Y> block) {
for (X p : source) {
if (tester.test(p)) {
Y data = mapper.apply(p);
block.accept(data);
}
}
}
Để in ra địa chỉ email của các thành viên đạt chuẩn
cho Selective Service, gọi phương thức processElements như sau:
processElements(
roster,
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25,
p -> p.getEmailAddress(),
email -> System.out.println(email)
);
Phương thức này gọi thực thi các hành động sau:
·
1. Lấy một nguồn của các đối tượng từ tập hợp
source. Trong trường hợp ví dụ này, nó lấy nguồn của các đối tượng Person
từ tập hợp roster. Chú ý rằng tập hợp roster, nó là một tập hợp
có kiểu List, cũng là một đối tượng kiểu Iterable.
·
2. Lọc các đối tượng phù hợp với trình kiểm tra
đối tượng tester của Predicate. Trong ví dụ này, đối tượng kiểm
tra Predicate là một biểu thức Lambda nó chỉ định các thành viên đạt yêu cầu
cho Selective Service.
·
3. Ánh xạ mỗi đối tượng được lọc thành một giá
trị được chỉ định bởi Function, có đối tượng là mapper. Trong ví
dụ này, đối tượng Function làm một biểu thức Lambda trả về địa chỉ
email của một thành viên.
·
4. Thực hiện một hành động trên đối tượng phù hợp
được chỉ định bởi Consumer có đối tượng block. Trong trường hợp
này, đối tượng Consumer là một biểu thức Lambda nó in ra một chuỗi, đó
là đại chỉ email đã được trả về bởi đối tượng Function.
Bạn có thể thay thế mỗi hành động bằng một toán tử tổng hợp.
Cách tiếp cận 9: Sử dụng toán tử tổng hợp chấp nhận
biểu thức Lambda như những tham số.
Ví dụ sau sử dụng toán tử tổng hợp để in ra các địa chỉ email
của các thành viên chứa trong tập hợp roster là những thành viên đạt
tiêu chuẩn cho Selective Service.
roster
.stream()
.filter(
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25)
.map(p -> p.getEmailAddress())
.forEach(email -> System.out.println(email));
Bảng sau ánh xạ mỗi toán tử ở phương thức processElements thực
hiện với toán tử tổng hợp.
Ánh xạ mỗi toán tử ở phương thức processElements thực hiện với
toán tủ tổng hợp
Toán tử filter, map và forEach là các
toán tử tổng hợp. Các toán tử tổng hợp xử lý các phần tử trong một luồng, không
trực tiếp từ một tập hợp (đó là lý do tại sao lời gọi phương thức đầu tiên
trong ví dụ là stream). Một stream là một tuần tự các phần tử. Không giống
như tập hợp, nó không có cấu trúc dữ liệu lưu trữ các phần tử. Thay vào đó, một
stream mang các giá trị từ một nguồn, giống như tập hợp, thông qua một pipeline.
Một pipeline là một tuần tự của luồng các toán tử, trong ví dụ là
filter-map-forEach. Ngoài ra, các toán tử tổng hợp phổ biến chấp nhận các biểu
thức Lambda như các tham số, cho phép bạn tùy chỉnh cách chúng hoạt động. Các bạn
cần tìm hiểu nhiều hơn về các toán tử tổng hợp này.
Các biểu thức Lambda trong ứng dụng GUI.
Để xử lý các sự kiện trên ứng dụng giao diện người dùng (GUI),
giống như các hành động trên bàn phím, hành động trên chuột, và hành động lăn
chuột, bạn thường tạo ra các trình xử lý sự kiện, chúng thường liên quan đến
triển khai một giao diện cụ thể. Thông thường, trình sử lý sự kiện trên các
giao diện là các giao diện chức năng; chúng có khuynh hướng chỉ có một phương
thức.
Trong ví dụ JavaFX HelloWord.Java (đã được bàn trong
phần trước là các lớp vô danh), bạn có thể thay thế lớp vô danh được đánh dấu bằng
một biểu thức Lambda trong câu lệnh sau:
btn.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
@Override
public void handle(ActionEvent event) {
System.out.println("Hello World!");
}
});
Lời gọi phương thức btn.setOnAction chỉ định cái gì xảy ra
khi bạn chọn vào nút thể hiện bằng đối tượng btn. Phương thức này yêu cầu một đối
tượng có kiểu EventHandler<ActionEvent>. Interface
EventHandler<ActionEvent> chứa chỉ duy nhất một phương thức, void
handle(T event). Interface này là giao diện chức năng, do đó bạn có thể sử
dụng như sau trong phần đánh dấu dùng biểu thức Lambda thay thế.
btn.setOnAction(
event -> System.out.println("Hello World!")
);
Cú pháp của các biểu
thức Lambda.
Một biểu thức lambda bao gồm các thành phần sau:
·
Một danh sách các tham số hình thức được phân
tách bởi dấu phẩy được đặt trong dấu ngoặc đơn. Phương thức CheckPerson.test
chứa một tham số, p, nó thể hiện là một cá thể của lớp Person.
Chú ý: Bạn có thể bỏ sót kiểu dữ liệu
của các tham số trong biểu thức Lambda. Ngoài ra, bạn có thể bỏ sót dấu ngoặc
đơn nếu nó chỉ có một tham số. Ví dụ sau biể thức Lamda là hợp lệ:
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25
·
Mã thông báo mũi tên, ->
·
Một thân, nó bao gồm một biểu thức đơn hoặc một
khối lệnh. Trong ví dụ này sử dụng biểu thức sau:
p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25
Nếu bạn chỉ định một biểu thức đơn thì bộ chạy thời
gian Java tính toán biểu thức và trả vê một giá trị cho nó. Ngoài ra bạn cần sử
dụng một câu lệnh trả về:
p -> {
return p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25;
}
Một câu lện trả về không là một biểu thức; trong một
biểu thức Lambda, bạn phải bao bọc các câu lệnh trong dấu mở đóng ngoặc nhọn
({}). Tuy nhiên, bạn không cần phải bao bọc một phương thức trả về giá trị kiểu
void. Ví dụ sau đây là một biểu thức Lambda hợp lệ:
email -> System.out.println(email)
Chú ý rằng biểu thức Lambda nhìn tất cả giống như một khai
báo phương thức; bạn có thể xem xét các biểu thức Lambda như những phương thức
vô danh – các phương thức không có tên.
Ví dụ sau, Caculator, là một ví dụ của các biểu thức Lambda
có nhiều hơn một tham số hình thức.
public class Calculator {
interface IntegerMath {
int operation(int a, int b);
}
public int operateBinary(int a, int b, IntegerMath op) {
return op.operation(a, b);
}
public static void main(String... args) {
Calculator myApp = new Calculator();
IntegerMath addition = (a, b) -> a + b;
IntegerMath subtraction = (a, b) -> a - b;
System.out.println("40 + 2 = " +
myApp.operateBinary(40, 2, addition));
System.out.println("20 - 10 = " +
myApp.operateBinary(20, 10, subtraction));
}
}
Phương thức operateBinary thực hiện một thao tác phép toán
trên hai toán tử số nguyên. Thao tác này chỉ định một thể hiện của IntegerMath.
Ví dụ định nghĩa hai toán tử với các biểu thức Lambda, addition và subtraction.
Kết quả của ví dụ như sau:
40 + 2 = 42
20 - 10 = 10
Truy cập vào các biến cục bộ trong phạm vi bao bọc biểu
thức Lambda.
Giống như các lớp cục bộ và các lớp vô danh, các biểu thức Lambda
có thể bắt được các biến; chúng có thể truy cập vào các biến cục bộ của khối phạm
vi bao bọc nó. Tuy nhiên, không giống với các lớp vô danh, các biểu thức Lambda
không làm mờ được các biến (tìm hiểu sâu hơn về làm mờ để hiểu hơn). Các biểu
thức Lambda có phạm vi từ vựng. Điều này có nghĩa là chúng không kế thừa bất kỳ
tên nào từ một siêu dữ liệu hoặc một giới thiệu phạm vi mới. Khai báo trong biểu
thức Lambda là chỉ diễn giải như chúng trong phạm vi môi trường bao bọc nó. Ví dụ
sau, LambdaScopeTest, minh họa điều này:
import java.util.function.Consumer;
public class LambdaScopeTest {
public int x = 0;
class FirstLevel {
public int x = 1;
void methodInFirstLevel(int x) {
int z = 2;
Consumer<Integer> myConsumer = (y) ->
{
// The following statement causes the compiler to generate
// the error "Local variable z defined in an enclosing scope
// must be final or effectively final"
//
// z = 99;
System.out.println("x = " + x);
System.out.println("y = " + y);
System.out.println("z = " + z);
System.out.println("this.x = " + this.x);
System.out.println("LambdaScopeTest.this.x = " +
LambdaScopeTest.this.x);
};
myConsumer.accept(x);
}
}
public static void main(String... args) {
LambdaScopeTest st = new LambdaScopeTest();
LambdaScopeTest.FirstLevel fl = st.new FirstLevel();
fl.methodInFirstLevel(23);
}
}
Ví dụ này có kết quả như sau:
x = 23
y = 23
z = 2
this.x = 1
LambdaScopeTest.this.x = 0
Nếu bạn thay thế tham số x vào thay cho y trong khai báo biểu
thức Lambda myComsumer, thì trình biên dịch sẽ sinh ra lỗi:
Consumer<Integer> myConsumer = (x) -> {
// ...
}
Trình biên dịch sinh ra lỗi "Lambda expression's parameter x cannot redeclare
another local variable defined in an enclosing scope" tạm dịch là “Tham
sỗ của biểu thức Lambda không thể định nghĩa lại một biến khác trong phạm vi nó
được bao bọc” bởi vì biểu thức Lambda không giới thiệu một cấp độ phạm
vi mới. Hệ quả là bạn có thể truy cập trực tiếp vào các thuộc tính, phương thức
và các biến cục bộ trong phạm vi bao bọc nó. Ví dụ, biểu thức Lambda truy cập
trực tiếp tham số x của phương thức methodInFirstLevel. Để truy cập các
biến trong phạm vi lớp bao bọc, sử dụng từ khóa this. Trong ví dụ này là, this.x,
tham chiếu đến biến thành viên FistLevel.x.
Tuy nhiên, giống như các lớp cục bộ và các lớp vô danh, một biểu
thức Lambda chỉ có thể truy cập các biến cục bộ và các tham số trong khối
bao bọc nó khi biến đó là final hoặc efectively final. Trong ví dụ
này, biến z là biến effectively final; giá trị của nó không bao giờ thay đổi
sau khi nó được khởi gán. Tuy nhiên, giả sử bạn thêm câu lệnh gán sau trong biểu
thức Lambda myConsumer:
Consumer<Integer> myConsumer = (y) -> {
z = 99;
// ...
}
Bởi vì câu lệnh gán này, biến z không phải là là effiectively
final nữa. Kết quả, trình biên dịch Java sẽ tạo ra một lỗi tương tự như “Local variable z defined in an
enclosing scope must be final or effectively final” tạm dịch là biến z được
đã được định nghĩa trong khối bao bọc nó phải là final hoặc effectively final.
Kiểu dữ liệu mục tiêu.
Làm thế nào để bạn quyết định kiểu cho một biểu thưc Lambda?
Gọi lại một biểu thức Lambda chọn các thành viên có giới tính nam và có độ tuổi
từ khoảng 18 tới 25 tuổi:
p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
&& p.getAge() >= 18
&& p.getAge() <= 25
Trong biểu thức Lambda này đã sử dụng hai phương thức sau:
·
public static void
printPersons(List<Person> roster, CheckPerson tester), trong cách tiếp
cận 3: chỉ định điều kiện tìm kiếm trong lớp cục bộ.
·
public void
printPersonsWithPredicate(List<Person> roster, Predicate<Person>
tester), trong cách tiếp cận 6: sử dụng các giao diện chức năng chuẩn với
biểu thức Lambda.
Khi chạy chương trình Java gọi phương thức printPersons, nó chờ
kiểu dữ liệu trả về là CheckPerson, do đó biểu thức Lambda là kiểu dữ liệu này.
Tuy nhiên, khi chương trình Java gọi phương thức printPersonsWithPredicate nó
chờ kiểu dữ liệu trả về là Predicate<Person>, do vậy biểu thức Lambda là
kiểu dữ liệu này. Kiểu dữ liệu của các phương thức chờ đợi trả về gọi là kiểu dữ liệu mục tiêu. Để
quyết định một kiểu cho một biểu thức Lambda, trình biên dịch Java sử dụng kiểu
dữ liệu mục tiêu cho ngữ cảnh hoặc tình uống mà biểu thức Lambda được tìm thấy.
Theo đó, bạn cần sử dụng chỉ một biểu thức Lambda cho tình huống mà trình biên dịch
có thể quyết định kiểu dữ liệu mục tiêu:
·
Khai báo biến.
·
Câu lệnh gán
·
Câu lệnh trả về
·
Khởi gán mảng
·
Đối số cho phương thức hoặc hàm khởi tạo.
·
Thân biểu thức Lambda.
·
Biểu thức điểu kiện, ?:
·
Truyền biểu thức.
Các kiểu dữ liệu mục tiêu và các đối số phương thức.
Các đối số phương thức, trình biên dịch Java quyết định kiểu
dữ liệu mục tiêu với hai đoặc điểm ngôn ngữ: giải quyết nạp chồng và kiểu suy
luận đối số.
Xem xét hai giao diện chức năng (java.lang.Runnable và
java.util.concurrent.Callable<V>):
public interface Runnable {
void run();
}
public interface Callable<V> {
V call();
}
Phương thức Runnable.run
không trả về một giá trị, phương thức Callable<V>.call thì có.
Hình dung rằng, bạn có nạp chồng khi gọi phương thức sau (xem
lại phần định nghĩa phương thức để hiểu về phương thức nạp chồng.)
void invoke(Runnable r) {
r.run();
}
<T> T invoke(Callable<T> c) {
return c.call();
}
Phương thức nào sẽ được gọi trong câu lệnh sau:
String s = invoke(() -> "done");
Phương thức invoke(Callable<T>) sẽ được gọi bởi vì nó
là phương thức trả về một giá trị; phương thức invoke(Runnable) thì không.
Trong trường hợp này, kiểu của biểu thức Lambda () -> "done" là Callable<T>.
Tuần tự hóa
Bạn có thể tuần tự hóa biểu thức Lambda nếu kiểu dữ liệu mục
tiêu và các đối số bắt được có khả năng tuần tự. Tuy nhiên, như các lớp trong,
việc tuần tự hóa biểu thức Lambda là không được khuyến khích.
.
