1.接口
1.1信息管理系统集合改进 (应用)
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使用数组容器的弊端
- 容器长度是固定的，不能根据添加功能自动增长
- 没有提供用于赠删改查的方法
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优化步骤
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创建新的StudentDao类，OtherStudentDao
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创建ArrayList集合容器对象
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OtherStudentDao中的方法声明，需要跟StudentDao保持一致
注意：如果不一致，StudentService中的代码就需要进行修改
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完善方法（添加、删除、修改、查看）
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替换StudentService中的Dao对象
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代码实现
OtherStudentDao类
public class OtherStudentDao { // 集合容器 private static ArrayList<Student> stus = new ArrayList<>(); static { Student stu1 = new Student("heima001","张三","23","1999-11-11"); Student stu2 = new Student("heima002","李四","24","2000-11-11"); stus.add(stu1); stus.add(stu2); } // 添加学生方法 public boolean addStudent(Student stu) { stus.add(stu); return true; } // 查看学生方法 public Student[] findAllStudent() { Student[] students = new Student[stus.size()]; for (int i = 0; i < students.length; i++) { students[i] = stus.get(i); } return students; } public void deleteStudentById(String delId) { // 1. 查找id在容器中所在的索引位置 int index = getIndex(delId); stus.remove(index); } public int getIndex(String id){ int index = -1; for (int i = 0; i < stus.size(); i++) { Student stu = stus.get(i); if(stu != null && stu.getId().equals(id)){ index = i; break; } } return index; } public void updateStudent(String updateId, Student newStu) { // 1. 查找updateId, 在容器中的索引位置 int index = getIndex(updateId); stus.set(index, newStu); } }StudentService类
public class StudentService { // 创建StudentDao (库管) private OtherStudentDao studentDao = new OtherStudentDao(); // 其他方法没有变化,此处省略... }
1.2信息管理系统抽取Dao (应用)
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优化步骤
- 将方法向上抽取，抽取出一个父类 （ BaseStudentDao ）
- 方法的功能实现在父类中无法给出具体明确，定义为抽象方法
- 让两个类分别继承 BaseStudentDao ，重写内部抽象方法
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代码实现
BaseStudentDao类
public abstract class BaseStudentDao { // 添加学生方法 public abstract boolean addStudent(Student stu); // 查看学生方法 public abstract Student[] findAllStudent(); // 删除学生方法 public abstract void deleteStudentById(String delId); // 根据id找索引方法 public abstract int getIndex(String id); // 修改学生方法 public abstract void updateStudent(String updateId, Student newStu); }StudentDao类
public class StudentDao extends BaseStudentDao { // 其他内容不变,此处省略 }OtherStudentDao类
public class OtherStudentDao extends BaseStudentDao { // 其他内容不变,此处省略 }
1.3接口的概述（理解）
- 接口就是一种公共的规范标准，只要符合规范标准，大家都可以通用。
- Java中接口存在的两个意义
- 用来定义规范
- 用来做功能的拓展
1.4接口的特点（记忆）
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接口用关键字interface修饰
public interface 接口名 {} -
类实现接口用implements表示
public class 类名 implements 接口名 {} -
接口不能实例化
我们可以创建接口的实现类对象使用
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接口的子类
要么重写接口中的所有抽象方法
要么子类也是抽象类
1.5接口的成员特点（记忆）
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成员特点
-
成员变量
只能是常量
默认修饰符：public static final -
构造方法
没有，因为接口主要是扩展功能的，而没有具体存在
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成员方法
只能是抽象方法
默认修饰符：public abstract
关于接口中的方法，JDK8和JDK9中有一些新特性，后面再讲解
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代码演示
- 接口
public interface Inter { public static final int NUM = 10; public abstract void show(); }- 实现类
class InterImpl implements Inter{ public void method(){ // NUM = 20; System.out.println(NUM); } public void show(){ } }- 测试类
public class TestInterface { /* 成员变量: 只能是常量 系统会默认加入三个关键字 public static final 构造方法: 没有 成员方法: 只能是抽象方法, 系统会默认加入两个关键字 public abstract */ public static void main(String[] args) { System.out.println(Inter.NUM); } }
1.6类和接口的关系（记忆）
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类与类的关系
继承关系，只能单继承，但是可以多层继承
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类与接口的关系
实现关系，可以单实现，也可以多实现，还可以在继承一个类的同时实现多个接口
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接口与接口的关系
继承关系，可以单继承，也可以多继承
1.7信息管理系统使用接口改进 (应用)
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实现步骤
- 将 BaseStudentDao 改进为一个接口
- 让 StudentDao 和 OtherStudentDao 去实现这个接口
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代码实现
BaseStudentDao接口
public interface BaseStudentDao { // 添加学生方法 public abstract boolean addStudent(Student stu); // 查看学生方法 public abstract Student[] findAllStudent(); // 删除学生方法 public abstract void deleteStudentById(String delId); // 根据id找索引方法 public abstract int getIndex(String id); // 修改学生方法 public abstract void updateStudent(String updateId, Student newStu); }StudentDao类
public class StudentDao implements BaseStudentDao { // 其他内容不变,此处省略 }OtherStudentDao类
public class OtherStudentDao implements BaseStudentDao { // 其他内容不变,此处省略 }
1.8信息管理系统解耦合改进 (应用)
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实现步骤
- 创建factory包，创建 StudentDaoFactory（工厂类）
- 提供 static 修改的 getStudentDao 方法，该方法用于创建StudentDao对象并返回
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代码实现
StudentDaoFactory类
public class StudentDaoFactory { public static OtherStudentDao getStudentDao(){ return new OtherStudentDao(); } }StudentService类
public class StudentService { // 创建StudentDao (库管) // private OtherStudentDao studentDao = new OtherStudentDao(); // 通过学生库管工厂类, 获取库管对象 private OtherStudentDao studentDao = StudentDaoFactory.getStudentDao(); }
2.接口组成更新
2.1接口组成更新概述【理解】
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常量
public static final
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抽象方法
public abstract
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默认方法(Java 8)
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静态方法(Java 8)
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私有方法(Java 9)
2.2接口中默认方法【应用】
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格式
public default 返回值类型 方法名(参数列表)
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作用
解决接口升级的问题
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范例
public default void show3() { } -
注意事项
- 默认方法不是抽象方法，所以不强制被重写。但是可以被重写，重写的时候去掉default关键字
- public可以省略，default不能省略
- 如果实现了多个接口，多个接口中存在相同的方法声明，子类就必须对该方法进行重写
2.3接口中静态方法【应用】
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格式
public static 返回值类型 方法名(参数列表)
-
范例
public static void show() { } -
注意事项
- 静态方法只能通过接口名调用，不能通过实现类名或者对象名调用
- public可以省略，static不能省略
2.4接口中私有方法【应用】
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私有方法产生原因
Java 9中新增了带方法体的私有方法，这其实在Java 8中就埋下了伏笔：Java 8允许在接口中定义带方法体的默认方法和静态方法。这样可能就会引发一个问题：当两个默认方法或者静态方法中包含一段相同的代码实现时，程序必然考虑将这段实现代码抽取成一个共性方法，而这个共性方法是不需要让别人使用的，因此用私有给隐藏起来，这就是Java 9增加私有方法的必然性
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定义格式
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格式1
private 返回值类型 方法名(参数列表)
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范例1
private void show() { } -
格式2
private static 返回值类型 方法名(参数列表)
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范例2
private static void method() { }
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注意事项
- 默认方法可以调用私有的静态方法和非静态方法
- 静态方法只能调用私有的静态方法
3.多态
3.1多态的概述（记忆）
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什么是多态
同一个对象，在不同时刻表现出来的不同形态
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多态的前提
- 要有继承或实现关系
- 要有方法的重写
- 要有父类引用指向子类对象
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代码演示
class Animal { public void eat(){ System.out.println("动物吃饭"); } } class Cat extends Animal { @Override public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } } public class Test1Polymorphic { /* 多态的前提: 1. 要有(继承 \ 实现)关系 2. 要有方法重写 3. 要有父类引用, 指向子类对象 */ public static void main(String[] args) { // 当前事物, 是一只猫 Cat c = new Cat(); // 当前事物, 是一只动物 Animal a = new Cat(); a.eat(); } }
3.2多态中的成员访问特点（记忆）
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成员访问特点
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成员变量
编译看父类，运行看父类
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成员方法
编译看父类，运行看子类
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-
代码演示
class Fu { int num = 10; public void method(){ System.out.println("Fu.. method"); } } class Zi extends Fu { int num = 20; public void method(){ System.out.println("Zi.. method"); } } public class Test2Polymorpic { /* 多态的成员访问特点: 成员变量: 编译看左边 (父类), 运行看左边 (父类) 成员方法: 编译看左边 (父类), 运行看右边 (子类) */ public static void main(String[] args) { Fu f = new Zi(); System.out.println(f.num); f.method(); } }
3.3多态的好处和弊端（记忆）
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好处
提高程序的扩展性。定义方法时候，使用父类型作为参数，在使用的时候，使用具体的子类型参与操作
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弊端
不能使用子类的特有成员
3.4多态中的转型（应用）
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向上转型
父类引用指向子类对象就是向上转型
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向下转型
格式：子类型 对象名 = (子类型)父类引用;
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代码演示
class Fu { public void show(){ System.out.println("Fu..show..."); } } class Zi extends Fu { @Override public void show() { System.out.println("Zi..show..."); } public void method(){ System.out.println("我是子类特有的方法, method"); } } public class Test3Polymorpic { public static void main(String[] args) { // 1. 向上转型 : 父类引用指向子类对象 Fu f = new Zi(); f.show(); // 多态的弊端: 不能调用子类特有的成员 // f.method(); // A: 直接创建子类对象 // B: 向下转型 // 2. 向下转型 : 从父类类型, 转换回子类类型 Zi z = (Zi) f; z.method(); } }
3.5多态中转型存在的风险和解决方案 (应用)
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风险
如果被转的引用类型变量,对应的实际类型和目标类型不是同一种类型,那么在转换的时候就会出现ClassCastException
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解决方案
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关键字
instanceof
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使用格式
变量名 instanceof 类型
通俗的理解：判断关键字左边的变量，是否是右边的类型，返回boolean类型结果
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代码演示
abstract class Animal { public abstract void eat(); } class Dog extends Animal { public void eat() { System.out.println("狗吃肉"); } public void watchHome(){ System.out.println("看家"); } } class Cat extends Animal { public void eat() { System.out.println("猫吃鱼"); } } public class Test4Polymorpic { public static void main(String[] args) { useAnimal(new Dog()); useAnimal(new Cat()); } public static void useAnimal(Animal a){ // Animal a = new Dog(); // Animal a = new Cat(); a.eat(); //a.watchHome(); // Dog dog = (Dog) a; // dog.watchHome(); // ClassCastException 类型转换异常 // 判断a变量记录的类型, 是否是Dog if(a instanceof Dog){ Dog dog = (Dog) a; dog.watchHome(); } } }
3.6信息管理系统多态改进 (应用)
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实现步骤
- StudentDaoFactory类中方法的返回值定义成父类类型BaseStudentDao
- StudentService中接收方法返回值的类型定义成父类类型BaseStudentDao
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代码实现
StudentDaoFactory类
public class StudentDaoFactory { public static BaseStudentDao getStudentDao(){ return new OtherStudentDao(); } }StudentService类
public class StudentService { // 创建StudentDao (库管) // private OtherStudentDao studentDao = new OtherStudentDao(); // 通过学生库管工厂类, 获取库管对象 private BaseStudentDao studentDao = StudentDaoFactory.getStudentDao(); }
4.内部类
4.1 内部类的基本使用（理解）
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内部类概念
- 在一个类中定义一个类。举例：在一个类A的内部定义一个类B，类B就被称为内部类
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内部类定义格式
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格式&举例：
/* 格式： class 外部类名{ 修饰符 class 内部类名{ } } */ class Outer { public class Inner { } }
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内部类的访问特点
- 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有
- 外部类要访问内部类的成员，必须创建对象
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示例代码：
/* 内部类访问特点： 内部类可以直接访问外部类的成员，包括私有 外部类要访问内部类的成员，必须创建对象 */ public class Outer { private int num = 10; public class Inner { public void show() { System.out.println(num); } } public void method() { Inner i = new Inner(); i.show(); } }
2.2 成员内部类（理解）
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成员内部类的定义位置
- 在类中方法，跟成员变量是一个位置
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外界创建成员内部类格式
- 格式：外部类名.内部类名 对象名 = 外部类对象.内部类对象;
- 举例：Outer.Inner oi = new Outer().new Inner();
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私有成员内部类
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将一个类，设计为内部类的目的，大多数都是不想让外界去访问，所以内部类的定义应该私有化，私有化之后，再提供一个可以让外界调用的方法，方法内部创建内部类对象并调用。
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示例代码：
class Outer { private int num = 10; private class Inner { public void show() { System.out.println(num); } } public void method() { Inner i = new Inner(); i.show(); } } public class InnerDemo { public static void main(String[] args) { //Outer.Inner oi = new Outer().new Inner(); //oi.show(); Outer o = new Outer(); o.method(); } }
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静态成员内部类
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静态成员内部类访问格式：外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类名.内部类名();
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静态成员内部类中的静态方法：外部类名.内部类名.方法名();
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示例代码
class Outer { static class Inner { public void show(){ System.out.println("inner..show"); } public static void method(){ System.out.println("inner..method"); } } } public class Test3Innerclass { /* 静态成员内部类演示 */ public static void main(String[] args) { // 外部类名.内部类名 对象名 = new 外部类名.内部类名(); Outer.Inner oi = new Outer.Inner(); oi.show(); Outer.Inner.method(); } }
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2.3 局部内部类（理解）
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局部内部类定义位置
- 局部内部类是在方法中定义的类
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局部内部类方式方式
- 局部内部类，外界是无法直接使用，需要在方法内部创建对象并使用
- 该类可以直接访问外部类的成员，也可以访问方法内的局部变量
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示例代码
class Outer { private int num = 10; public void method() { int num2 = 20; class Inner { public void show() { System.out.println(num); System.out.println(num2); } } Inner i = new Inner(); i.show(); } } public class OuterDemo { public static void main(String[] args) { Outer o = new Outer(); o.method(); } }
2.4 匿名内部类（应用）
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匿名内部类的前提
- 存在一个类或者接口，这里的类可以是具体类也可以是抽象类
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匿名内部类的格式
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格式：new 类名 ( ) { 重写方法 } new 接口名 ( )
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举例：
new Inter(){ @Override public void method(){} }
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匿名内部类的本质
- 本质：是一个继承了该类或者实现了该接口的子类匿名对象
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匿名内部类的细节
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匿名内部类可以通过多态的形式接受
Inter i = new Inter(){ @Override public void method(){ } }
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匿名内部类直接调用方法
interface Inter{ void method(); } class Test{ public static void main(String[] args){ new Inter(){ @Override public void method(){ System.out.println("我是匿名内部类"); } }.method(); // 直接调用方法 } }
2.4 匿名内部类在开发中的使用（应用）
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匿名内部类在开发中的使用
- 当发现某个方法需要，接口或抽象类的子类对象，我们就可以传递一个匿名内部类过去，来简化传统的代码
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示例代码：
/* 游泳接口 */ interface Swimming { void swim(); } public class TestSwimming { public static void main(String[] args) { goSwimming(new Swimming() { @Override public void swim() { System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧"); } }); } /** * 使用接口的方法 */ public static void goSwimming(Swimming swimming){ /* Swimming swim = new Swimming() { @Override public void swim() { System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧"); } } */ swimming.swim(); } }
5.Lambda表达式
5.1体验Lambda表达式【理解】
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代码演示
/* 游泳接口 */ interface Swimming { void swim(); } public class TestSwimming { public static void main(String[] args) { // 通过匿名内部类实现 goSwimming(new Swimming() { @Override public void swim() { System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧"); } }); /* 通过Lambda表达式实现 理解: 对于Lambda表达式, 对匿名内部类进行了优化 */ goSwimming(() -> System.out.println("铁汁, 我们去游泳吧")); } /** * 使用接口的方法 */ public static void goSwimming(Swimming swimming) { swimming.swim(); } } -
函数式编程思想概述
在数学中，函数就是有输入量、输出量的一套计算方案，也就是“拿数据做操作”
面向对象思想强调“必须通过对象的形式来做事情”
函数式思想则尽量忽略面向对象的复杂语法：“强调做什么，而不是以什么形式去做”
而我们要学习的Lambda表达式就是函数式思想的体现
5.2Lambda表达式的标准格式【理解】
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格式：
(形式参数) ->
- 形式参数：如果有多个参数，参数之间用逗号隔开；如果没有参数，留空即可
- ->：由英文中画线和大于符号组成，固定写法。代表指向动作
- 代码块：是我们具体要做的事情，也就是以前我们写的方法体内容
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组成Lambda表达式的三要素：
- 形式参数，箭头，代码块
5.3Lambda表达式练习1【应用】
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Lambda表达式的使用前提
- 有一个接口
- 接口中有且仅有一个抽象方法
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练习描述
无参无返回值抽象方法的练习
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操作步骤
- 定义一个接口(Eatable)，里面定义一个抽象方法：void eat();
- 定义一个测试类(EatableDemo)，在测试类中提供两个方法
- 一个方法是：useEatable(Eatable e)
- 一个方法是主方法，在主方法中调用useEatable方法
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示例代码
//接口 public interface Eatable { void eat(); } //实现类 public class EatableImpl implements Eatable { @Override public void eat() { System.out.println("一天一苹果，医生远离我"); } } //测试类 public class EatableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useEatable方法 Eatable e = new EatableImpl(); useEatable(e); //匿名内部类 useEatable(new Eatable() { @Override public void eat() { System.out.println("一天一苹果，医生远离我"); } }); //Lambda表达式 useEatable(() -> { System.out.println("一天一苹果，医生远离我"); }); } private static void useEatable(Eatable e) { e.eat(); } }
5.4Lambda表达式练习2【应用】
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练习描述
有参无返回值抽象方法的练习
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操作步骤
- 定义一个接口(Flyable)，里面定义一个抽象方法：void fly(String s);
- 定义一个测试类(FlyableDemo)，在测试类中提供两个方法
- 一个方法是：useFlyable(Flyable f)
- 一个方法是主方法，在主方法中调用useFlyable方法
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示例代码
public interface Flyable { void fly(String s); } public class FlyableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useFlyable方法 //匿名内部类 useFlyable(new Flyable() { @Override public void fly(String s) { System.out.println(s); System.out.println("飞机自驾游"); } }); System.out.println("--------"); //Lambda useFlyable((String s) -> { System.out.println(s); System.out.println("飞机自驾游"); }); } private static void useFlyable(Flyable f) { f.fly("风和日丽，晴空万里"); } }
5.5Lambda表达式练习3【应用】
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练习描述
有参有返回值抽象方法的练习
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操作步骤
- 定义一个接口(Addable)，里面定义一个抽象方法：int add(int x,int y);
- 定义一个测试类(AddableDemo)，在测试类中提供两个方法
- 一个方法是：useAddable(Addable a)
- 一个方法是主方法，在主方法中调用useAddable方法
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示例代码
public interface Addable { int add(int x,int y); } public class AddableDemo { public static void main(String[] args) { //在主方法中调用useAddable方法 useAddable((int x,int y) -> { return x + y; }); } private static void useAddable(Addable a) { int sum = a.add(10, 20); System.out.println(sum); } }
5.6Lambda表达式的省略模式【应用】
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省略的规则
- 参数类型可以省略。但是有多个参数的情况下，不能只省略一个
- 如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略
- 如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，和return关键字
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代码演示
public interface Addable { int add(int x, int y); } public interface Flyable { void fly(String s); } public class LambdaDemo { public static void main(String[] args) { // useAddable((int x,int y) -> { // return x + y; // }); //参数的类型可以省略 useAddable((x, y) -> { return x + y; }); // useFlyable((String s) -> { // System.out.println(s); // }); //如果参数有且仅有一个，那么小括号可以省略 // useFlyable(s -> { // System.out.println(s); // }); //如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号 useFlyable(s -> System.out.println(s)); //如果代码块的语句只有一条，可以省略大括号和分号，如果有return，return也要省略掉 useAddable((x, y) -> x + y); } private static void useFlyable(Flyable f) { f.fly("风和日丽，晴空万里"); } private static void useAddable(Addable a) { int sum = a.add(10, 20); System.out.println(sum); } }
5.7Lambda表达式的使用前提【理解】
- 使用Lambda必须要有接口
- 并且要求接口中有且仅有一个抽象方法
5.8Lambda表达式和匿名内部类的区别【理解】
- 所需类型不同
- 匿名内部类：可以是接口，也可以是抽象类，还可以是具体类
- Lambda表达式：只能是接口
- 使用限制不同
- 如果接口中有且仅有一个抽象方法，可以使用Lambda表达式，也可以使用匿名内部类
- 如果接口中多于一个抽象方法，只能使用匿名内部类，而不能使用Lambda表达式
- 实现原理不同
- 匿名内部类：编译之后，产生一个单独的.class字节码文件
- Lambda表达式：编译之后，没有一个单独的.class字节码文件。对应的字节码会在运行的时候动态生成