Java programátor expert
Java Lambda výrazy: Čo sú a ako ich používať?
Mnohí Java programátori, sa s lambda výrazmi už stretli. Táto funkcionalita bola pridaná už vo verzii Java 8 z roku 2014, takže v súčasnosti už nejde o žiadnu novinku. Je často využívaná programátormi a má množstvo výhod. Ak ti však lambda výrazy robia problémy alebo nevieš, čo predstavujú, si na správnom mieste.
V článku sa dozvieš:
Čo je lambda výraz (expression)?
Lambda výraz predstavuje funkcionalitu, ktorá bola pridaná ešte v Jave 8. Ide o krátky blok kódu podobný metóde, ale na rozdiel od nej nepotrebuje jej názov metódy a môže byť implementovaný rovno v tele metódy.
Lambda má niekoľko výhod, a to napríklad, že:
- sprehľadňuje kód a poskytuje lepšiu čitateľnosť – namiesto niekoľkoriadkového kódu stačí napísať len zopár riadkov,
- povoľuje použiť funkcionálne programovanie – znamená to použiť funkciu ako vstupný parameter inej funkcie,
- zlepšuje proces paralelizovania kódu – inak povedané, efektívnejšie vykonávanie kódu na viacjadrových procesoch.
Syntax lambda výrazu
Každý lambda výraz musí mať správnu syntax. Len v takom prípade bude mať želaný efekt. Lambda musí obsahovať:
- zoznam argumentov,
- znak šípky,
- telo výrazu.
V praxi to môže vyzerať takto:
(zoznam argumentov) -> telo výrazu
(zoznam argumentov) -> {výraz1; výraz2, …}
Zoznam argumentov môže byť aj prázdny, napríklad:
() -> { System.out.println(„Ahoj“); }
Telo výrazu musí obsahovať zložené zátvorky iba v prípade, ak obsahuje viac ako jeden riadok kódu. V spomenutom príklade ho môžeme vynechať:
() -> System.out.println(„Ahoj“);
Typy argumentov môžu a nemusia byť definované, čo znamená, že tieto dva výrazy sú ekvivalentné:
(x) -> System.out.println(x);
(Int x) -> System.out.println(x);
Lambda vie tiež navracať hodnoty, a to bez použitia slova return. Kompilátor si ho vie sám odvodiť:
(x, y) -> x + y
Vieš, že…
… Ak má lambda len jeden parameter, zátvorky nie sú povinné? Kód má teda podobu: x -> System.out.println(x);.
Príklady použitia lambda
Pre lepšiu predstavu prinášame tri príklady, ako sa dá lambda výraz použiť.
Príklad č. 1: Lambda výraz vo forEach
Lambda výrazy sa často používajú ako parameter funkcie.
package com.test;
import java.util.ArrayList;
public class LambdaExample1 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<Integer>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
// Vytlaci na konzolu 1 2 3 pod sebou.
numbers.forEach(x -> System.out.println(x));
}
}Lambda výraz sa dá uložiť do premennej. Platí tu však, že iba vtedy, keď je premenná interface s jednou metódou. V takýchto prípadoch musí mať lambda výraz rovnaký počet parametrov a návratový typ ako daná metóda.
Java má mnoho používateľských rozhraní. Jedným je napríklad interface Consumer, ktorý využívajú zoznamy:
java.util.function.Consumer<Integer> function = x -> System.out.println(x);
numbers.forEach(function);Príklad č. 2: Definovanie funkčného interface pre lambda výraz
Druhý príklad zobrazuje vytvorenie funkčného interface pre základné matematické operácie. Do neho môžeš vkladať výrazy pre sčítanie, odčítanie, násobenie, delenie a metódu operate. Jej úlohou je vziať dve čísla a priradený lambda výraz vypočíta výsledok, ktorý vyzerá nasledovne:
4 + 2 = 6
4 - 2 = 2
4 * 2 = 8
4 / 2 = 2Vďaka metóde operate priradený lambda výraz rýchlo a jednoducho vypočíta výsledok.
Do funkčného interface pre základné matematické operácie môžeš vkladať lambda výrazy.
package com.test;
import java.lang. ArithmeticException;
public class LambdaExample2 {
// Deklarovanie interfejsu pre lamda vyraz
interface MathOperation {
int operation(int x, int y);
}
// Deklarovanie metody pre matematicku operaciu
private int operate (int x, int y, MathOperation mathOperation) {
return mathOperation.operation (x, y);
}
// Vypis celej operacie do konzoly.
public static void printResult(int x, char c, int y, int z) {
System.out.printf("%d %s %d = %d\n", x, c, y, z);
}
public static void main(String[] args) {
// Bez deklaracie typu
MathOperation addition = (x, y) -> x + y;
// S deklaraciou typu (int)
MathOperation substraction = (int x, int y) -> x - y;
// S klucovym slovom return (musi byt v krutenych zatvorkach)
MathOperation multiplication = (x, y) -> { return (x * y); };
// Viacriadkovy lambda vyraz
MathOperation division = (x, y) -> {
if(y != 0)
return (x / y);
else
throw new ArithmeticException("You shouldn't divide a number by zero!");
};
LambdaExample2 test = new LambdaExample2();
int a = 4; int b = 2;
// Scitanie dvoch cisiel
printResult(a, '+', b, test.operate (a, b, addition));
// Odcitanie dvoch cisiel
printResult(a, '-', b, test.operate (a, b, substraction));
// Vynasobenie dvoch cisiel
printResult(a, '*', b, test.operate (a, b, multiplication));
// Vydelenie dvoch cisiel
printResult(a, '/', b, test.operate (a, b, division));
}
}Príklad č. 3: Sortovanie, filtrovanie a iterovanie kolekcií cez lambda výrazy
Výhodou lambda výrazov je, že znižujú potrebu písania vlastných pomocných metód. Zároveň tiež skracujú a sprehľadňujú kód, čím uľahčujú celú prácu. Sila lambda vyniká najmä pri kombinovaní s inou Java funkcionalitou, napríklad kolekciami.
V nasledujúcom príklade si ukážeme, ako jednoducho triediť, filtrovať a iterovať objekty v kolekcii pomocou lambda výrazov a Java Stream API:
package com.test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Stream;
class Product {
String name;
double price;
public Product(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
}
public class LambdaExample3 {
public static Product createProduct(String name, double price) {
return new Product(name, price);
}
public static void main(String[] args) {
List<Product> products = new ArrayList();
products.add(createProduct("Chlieb", 1.0));
products.add(createProduct("Mlieko", 0.5));
products.add(createProduct("Keksy", 0.8));
products.add(createProduct("Smotana", 0.4));
products.add(createProduct ("Cokolada", 0.7));
// Sortovanie nazvov produktov podla abecedy cez lambdu
products.sort((p1, p2) -> p1.name.compareTo(p2.name));
// Vyfiltrovanie produktov s cenou (0.5. 1.0)
Stream<Product> filteredProducts = products.stream().filter(p -> p.price > 0.5 && p.price < 1.0);
// Iterovanie v kolekcii
filteredProducts.forEach(product -> System.out.println(product.name + ": " + product.price));
}
}Výstup, ktorý získaš, vyzerá takto:
Cokolada: 0.7
Keksy: 0.8Lambda výrazy uľahčujú a urýchľujú prácu
Lambda výrazy sú skvelou funkcionalitou v programovacom jazyku Java. Ich používaním sa dá uľahčiť a urýchliť celá práca. Navyše sprehľadňujú kód a otvárajú nové možnosti. Lambda je súčasťou Java od verzie Java 8. Ak teda používaš staršiu verziu, oplatí sa popremýšľať nad jej aktualizáciou. Pozor si daj na checked výnimky: štandardné funkčné rozhrania ich nedovoľujú vyhodiť, preto ich musíš ošetriť priamo v tele lambda výrazu. Ako na to, ukazujeme v článku o spracovaní výnimiek v Jave.
Pripravili sme pre teba súbory so spomínanými príkladmi Java Lambda, ktoré si môžeš spustiť priamo v Jave. Stiahni si kód tu.
