Java 中的箭头运算符

2025年4月8日 | 阅读7分钟

在Java中，箭头运算符用于创建Lambda表达式。它是在Java 8中添加Lambda表达式功能时引入的。它将表达式体与参数分隔开。Lambda表达式通过消除与匿名类相关的样板代码，使得函数式编程成为可能，从而提高了代码的可读性和可维护性。

在这种情况下，语句是使用参数执行的操作，参数是Lambda表达式的输入。参数列表和Lambda表达式的Lambda表达式主体由箭头运算符（->）分隔。Lambda表达式可用于实现函数式接口，或者具有单个抽象方法的接口，如Runnable、Callable和Comparator，以及java.util.function包中的接口，如Function、Consumer、Supplier和Predicate。

为了使Java代码更易于理解和简洁，Java 8引入的Lambda表达式可以替代匿名类。

箭头运算符的优点

简洁性：使用箭头运算符的Lambda表达式消除了样板代码，从而生成更短、更易读的代码。
表现力：代码更清晰、更自然，因为它关注的是“做什么”而不是“怎么做”。
函数式编程：箭头运算符使得通过更广泛地接受函数式编程范例来使用高阶函数成为可能。
易用性：它们使得实现具有单个方法的接口（如Callable和Runnable）更加容易。
并行和并发：Lambda表达式支持并行和并发，简化了多线程应用程序。
类型推断：它们利用类型推断，减少了显式类型声明的需要，并增强了代码的清晰度。

带有箭头运算符的方法引用

方法引用为Lambda表达式提供了简写语法，进一步减少了冗余。它们通常与箭头运算符结合使用。

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.forEach(System.out::println); // Method reference using ::

Lambda表达式的特性

简洁易读的代码：Lambda表达式大大减少了样板代码量，尤其是在处理函数式接口的简单实现时。例如，

减少冗余：通过消除不必要的冗余，Lambda表达式使代码更具可读性和可理解性。例如，

函数式接口支持：Lambda使用具有单个抽象方法的接口（SAM）。Java提供了预定义的函数式接口，如Consumer、Predicate和Function。例如，

支持多个参数：像常规方法一样，Lambda可以接受多个参数。例如，

无需显式return语句：Java会自动返回由单个表达式组成的Lambda的结果。例如，

在下面的Java代码片段中，我们展示了如何在Java中（Java 8之前）创建匿名类。

Runnable r1 = new Runnable() {  
@Override  
public void run () {  
System.out.print(" method Run ");  
}  
};  

在Java 8中，我们可以将上述代码片段写成如下形式。

为了更好地理解如何使用Lambda和箭头运算符，让我们看一些例子。

如何在Java中使用箭头运算符？

在此示例中，使用Lambda表达式和箭头运算符实现了Drawable接口的draw()方法。这种方法使代码更简洁、更简单。Lambda表达式可用于实现Drawable接口，该接口是具有单个抽象方法的函数式接口。

示例

interface Drawable{    
    public void draw();    
}    
public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        int w = 20;    
        // arrow operator    
        Drawable d=()->{    
            System.out.println(" Drawing width is   "+w);    
        };    
        d.draw();    
    }  
}  

编译并运行

输出

Drawing Width is 20

解释

Java代码定义了一个具有单个抽象方法draw()的函数式接口Drawable。M类的main()方法演示了如何使用Lambda表达式来实现此接口。通过Lambda表达式() -> { System.out.println(" Drawing width is " + w); } 创建Drawable的实例，其中w是一个局部变量，代表绘图宽度。

这个Lambda表达式由箭头运算符（->）指示，提供了draw()方法的实现，并从周围环境中提取变量w。当调用d.draw()时，将执行重写的draw()方法，并在控制台打印“Drawing width is 20”。

我们可以在各种方式下在Java编程中使用Lambda表达式。这是一种使用函数式方法编写简洁代码的绝佳技术。以下是我们可以使用它的几种情况。

Java集合中的数组运算符

在此示例中，我们使用Lambda表达式从ArrayList中过滤数据。为了达到预期结果，我们使用了filter()方法和Stream API。您可以看到Lambda代码比非Lambda代码编写起来简单得多。请看下面的说明。

示例

import java.util.ArrayList;    
import java.util.List;    
import java.util.stream.Stream;     
class Person{    
    int id;    
    String name;    
    float salary;    
    public Person(int id, String name, float salary) {     
        this.id = id;    
        this.name = name;    
        this.salary = salary;    
    }    
}    
public class Main{    
    public static void main(String[] args) {    
        List<Person> l = new ArrayList<Person>();    
        l.add(new Person(1," Jitesh ",17000));    
        l.add(new Person(3," Harshit ",100500));    
        l.add(new Person(2," Sachin ",25000));    
        // using the arrow operator to filter data    
        Stream<Person> filtered_data = l.stream().filter(q -> q.salary > 17000);  
        //printing the filtered data
        filtered_data.forEach(    
                p -> System.out.println(p.name+": "+p.salary)    
        );    
    }  
}  

编译并运行

输出

Harshit: 100500.0
Sachin: 25000.0

解释

在上面的程序中，我们定义了一个Person类，具有三个属性：id、name和salary，以及一个用于初始化这些属性的构造函数。在main()方法内部，创建了一个Person对象的ArrayList，并填充了Person类的三个实例，每个实例都使用特定的id、name和salary值进行初始化。我们使用Stream API根据薪资过滤和处理产品列表。

l.stream()方法将列表转换为流，而filter()方法使用Lambda表达式q -> q.salary > 17000，过滤掉薪资大于17000的记录。

Java线程中的数组运算符

在此示例中，我们使用Lambda表达式实现了Runnable接口的run()方法。由于Runnable是单方法接口，因此Lambda表达式易于使用。请看下面的说明。

示例

import java.util.ArrayList;    
import java.util.List;    
import java.util.stream.Stream;     
public class Main{    
    public static void main(String[] args) {    
        // using arrow operator    
        Runnable r1=()->{    
            System.out.println(" Thread is running... ");    
        };    
        Thread t1 = new Thread(r1);    
        t1.start();    
    }  
}  

编译并运行

输出

Thread is running...

解释

随附的Java代码实现了Runnable接口，并演示了如何使用Lambda表达式创建和执行线程。M3类在javaexample包中的程序开头被声明。在main方法中，使用Lambda表达式定义了Runnable接口的run()方法。

run()方法使用Lambda表达式() -> { System.out.println("Thread is running..."); } 实现，该表达式只会在控制台打印“Thread is running...”。Runnable引用r1被赋值给这个Lambda表达式。它使用这个Runnable实例来创建一个新的Thread对象t1。最后，在t1上调用Thread类的start()方法。它启动新线程并调用run()方法，产生输出“Thread is running...”