摘要：初體驗下面進(jìn)入本文的正題表達(dá)式。接下來展示表達(dá)式和其好基友的配合。吐槽一下方法引用表面上看起來方法引用和構(gòu)造器引用進(jìn)一步簡化了表達(dá)式的書寫，但是個人覺得這方面沒有的下劃線語法更加通用。

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本文主要記錄自己學(xué)習(xí)Java8的歷程，方便大家一起探討和自己的備忘。因為本人也是剛剛開始學(xué)習(xí)Java8，所以文中肯定有錯誤和理解偏差的地方，希望大家?guī)兔χ赋觯視掷m(xù)修改和優(yōu)化。本文是該系列的第一篇，主要介紹Java8對屌絲碼農(nóng)最有吸引力的一個特性—lambda表達(dá)式。

工欲善其器必先利其器，首先安裝JDK8。過程省略，大家應(yīng)該都可以自己搞定。但是有一點這里強調(diào)一下（Windows系統(tǒng)）：目前我們工作的版本一般是java 6或者java 7，所以很多人安裝java8基本都是學(xué)習(xí)為主。這樣就在自己的機(jī)器上會存在多版本的JDK。而且大家一般是希望在命令行中執(zhí)行java命令是基于老版本的jdk。但是在安裝完jdk8并且沒有設(shè)置path的情況下，你如果在命令行中輸入：java -version，屏幕上會顯示是jdk 8。這是因為jdk8安裝的時候，會默認(rèn)在C:/Windows/System32中增加java.exe，這個調(diào)用的優(yōu)先級比path設(shè)置要高。所以即使path里指定是老版本的jdk，但是執(zhí)行java命令顯示的依然是新版本的jdk。這里我們要做的就是刪除C:/Windows/System32中的java.exe文件（不要手抖?。?/p> Lambda初體驗

下面進(jìn)入本文的正題–lambda表達(dá)式。首先我們看一下什么是lambda表達(dá)式。以下是維基百科上對于”Lambda expression”的解釋：

a function (or a subroutine) defined, and possibly called, without being bound to an identifier。

簡單點說就是：一個不用被綁定到一個標(biāo)識符上，并且可能被調(diào)用的函數(shù)。這個解釋還不夠通俗，lambda表達(dá)式可以這樣定義（不精確，自己的理解）：一段帶有輸入?yún)?shù)的可執(zhí)行語句塊。這樣就比較好理解了吧？一例勝千言。有讀者反饋：不理解Stream的含義，所以這里先提供一個沒用stream的lambda表達(dá)式的例子。

//這里省略list的構(gòu)造
List names = ...;
Collections.sort(names, (o1, o2) -> o1.compareTo(o2));

//這里省略list的構(gòu)造
List names = ...;
Collections.sort(names, new Comparator() {
  @Override
  public int compare(String o1, String o2) {
    return o1.compareTo(o2);
  }
});

上面兩段代碼分別是：使用lambda表達(dá)式來排序和使用匿名內(nèi)部類來排序。這個例子可以很明顯的看出lambda表達(dá)式簡化代碼的效果。接下來展示lambda表達(dá)式和其好基友Stream的配合。

List names = new ArrayList<>();
names.add("TaoBao");
names.add("ZhiFuBao");
List lowercaseNames = names.stream().map((String name) -> {return name.toLowerCase();}).collect(Collectors.toList());

這段代碼就是對一個字符串的列表，把其中包含的每個字符串都轉(zhuǎn)換成全小寫的字符串（熟悉Groovy和Scala的同學(xué)肯定會感覺很親切）。注意代碼第四行的map方法調(diào)用，這里map方法就是接受了一個lambda表達(dá)式（其實是一個java.util.function.Function的實例，后面會介紹）。

為什么需要Lambda表達(dá)式呢？在嘗試回答這個問題之前，我們先看看在Java8之前，如果我們想做上面代碼的操作應(yīng)該怎么辦。

先看看普通青年的代碼：

List names = new ArrayList<>();
names.add("TaoBao");
names.add("ZhiFuBao");
List lowercaseNames = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
  lowercaseNames.add(name.toLowerCase());
}

接下來看看文藝青年的代碼（借助Guava）：

List names = new ArrayList<>();
names.add("TaoBao");
names.add("ZhiFuBao");
List lowercaseNames = FluentIterable.from(names).transform(new Function() {
  @Override
  public String apply(String name) {
    return name.toLowerCase();
  }
}).toList();

在此，我們不再討論普通青年和文藝青年的代碼風(fēng)格孰優(yōu)孰劣（有興趣的可以去google搜索“命令式編程vs聲明式編程”）。本人更加喜歡聲明式的編程風(fēng)格，所以偏好文藝青年的寫法。但是在文藝青年代碼初看起來看起來干擾信息有點多，F(xiàn)unction匿名類的構(gòu)造語法稍稍有點冗長。所以Java8的lambda表達(dá)式給我們提供了創(chuàng)建SAM（Single Abstract Method）接口更加簡單的語法糖。

我們在此抽象一下lambda表達(dá)式的一般語法：

(Type1 param1, Type2 param2, ..., TypeN paramN) -> {
  statment1;
  statment2;
  //.............
  return statmentM;
}

從lambda表達(dá)式的一般語法可以看出來，還是挺符合上面給出的非精確版本的定義–“一段帶有輸入?yún)?shù)的可執(zhí)行語句塊”。

上面的lambda表達(dá)式語法可以認(rèn)為是最全的版本，寫起來還是稍稍有些繁瑣。別著急，下面陸續(xù)介紹一下lambda表達(dá)式的各種簡化版：

參數(shù)類型省略–絕大多數(shù)情況，編譯器都可以從上下文環(huán)境中推斷出lambda表達(dá)式的參數(shù)類型。這樣lambda表達(dá)式就變成了：

(param1,param2, ..., paramN) -> {
  statment1;
  statment2;
  //.............
  return statmentM;
}

所以我們最開始的例子就變成了（省略了List的創(chuàng)建）：

List lowercaseNames = names.stream().map((name) -> {return name.toLowerCase();}).collect(Collectors.toList());

當(dāng)lambda表達(dá)式的參數(shù)個數(shù)只有一個，可以省略小括號。lambda表達(dá)式簡寫為：

param1 -> {
  statment1;
  statment2;
  //.............
  return statmentM;
}

所以最開始的例子再次簡化為：

List lowercaseNames = names.stream().map(name -> {return name.toLowerCase();}).collect(Collectors.toList());

當(dāng)lambda表達(dá)式只包含一條語句時，可以省略大括號、return和語句結(jié)尾的分號。lambda表達(dá)式簡化為：

param1 -> statment

所以最開始的例子再次簡化為：

List lowercaseNames = names.stream().map(name -> name.toLowerCase()).collect(Collectors.toList());

使用Method Reference(具體語法后面介紹)

//注意，這段代碼在Idea 13.0.2中顯示有錯誤，但是可以正常運行
List lowercaseNames = names.stream().map(String::toLowerCase).collect(Collectors.toList());

我們前面所有的介紹，感覺上lambda表達(dá)式像一個閉關(guān)鎖國的家伙，可以訪問給它傳遞的參數(shù)，也能自己內(nèi)部定義變量。但是卻從來沒看到其訪問它外部的變量。是不是lambda表達(dá)式不能訪問其外部變量？我們可以這樣想：lambda表達(dá)式其實是快速創(chuàng)建SAM接口的語法糖，原先的SAM接口都可以訪問接口外部變量，lambda表達(dá)式肯定也是可以（不但可以，在java8中還做了一個小小的升級，后面會介紹）。

String[] array = {"a", "b", "c"};
for(Integer i : Lists.newArrayList(1,2,3)){
  Stream.of(array).map(item -> Strings.padEnd(item, i, "@")).forEach(System.out::println);
}

上面的這個例子中，map中的lambda表達(dá)式訪問外部變量Integer i。并且可以訪問外部變量是lambda表達(dá)式的一個重要特性，這樣我們可以看出來lambda表達(dá)式的三個重要組成部分：

輸入?yún)?shù)
可執(zhí)行語句
存放外部變量的空間
不過lambda表達(dá)式訪問外部變量有一個非常重要的限制：變量不可變（只是引用不可變，而不是真正的不可變）。

String[] array = {"a", "b", "c"};
for(int i = 1; i<4; i++){
  Stream.of(array).map(item -> Strings.padEnd(item, i, "@")).forEach(System.out::println);
}

上面的代碼，會報編譯錯誤。因為變量i被lambda表達(dá)式引用，所以編譯器會隱式的把其當(dāng)成final來處理（ps：大家可以想象問什么上一個例子不報錯，而這個報錯。）細(xì)心的讀者肯定會發(fā)現(xiàn)不對啊，以前java的匿名內(nèi)部類在訪問外部變量的時候，外部變量必須用final修飾。Bingo，在java8對這個限制做了優(yōu)化（前面說的小小優(yōu)化），可以不用顯示使用final修飾，但是編譯器隱式當(dāng)成final來處理。

在lambda中，this不是指向lambda表達(dá)式產(chǎn)生的那個SAM對象，而是聲明它的外部對象。

方法引用
前面介紹lambda表達(dá)式簡化的時候，已經(jīng)看過方法引用的身影了。方法引用可以在某些條件成立的情況下，更加簡化lambda表達(dá)式的聲明。方法引用語法格式有以下三種：

objectName::instanceMethod
ClassName::staticMethod
ClassName::instanceMethod

前兩種方式類似，等同于把lambda表達(dá)式的參數(shù)直接當(dāng)成instanceMethod|staticMethod的參數(shù)來調(diào)用。比如System.out::println等同于x->System.out.println(x)；Math::max等同于(x, y)->Math.max(x,y)。

最后一種方式，等同于把lambda表達(dá)式的第一個參數(shù)當(dāng)成instanceMethod的目標(biāo)對象，其他剩余參數(shù)當(dāng)成該方法的參數(shù)。比如String::toLowerCase等同于x->x.toLowerCase()。

構(gòu)造器引用語法如下：ClassName::new，把lambda表達(dá)式的參數(shù)當(dāng)成ClassName構(gòu)造器的參數(shù) 。例如BigDecimal::new等同于x->new BigDecimal(x)。

表面上看起來方法引用和構(gòu)造器引用進(jìn)一步簡化了lambda表達(dá)式的書寫，但是個人覺得這方面沒有Scala的下劃線語法更加通用。比較才能看出，翠花，上代碼！

List names = new ArrayList<>();
names.add("TaoBao");
names.add("ZhiFuBao");
names.stream().map(name -> name.charAt(0)).collect(Collectors.toList());

上面的這段代碼就是給定一個String類型的List，獲取每個String的首字母，并將其組合成新的List。這段代碼就沒辦法使用方法引用來簡化。接下來，我們簡單對比一下Scala的下劃線語法（不必太糾結(jié)Scala的語法，這里只是做個對比）：

//省略List的初始化
List[String] names = ....
names.map(_.charAt(0))

在Scala中基本不用寫lambda表達(dá)式的參數(shù)聲明。

引用文檔
《Java SE 8 for the Really Impatient》
Java 8 Tutorial
Java 8 API doc
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