摘要：表達(dá)式簡(jiǎn)介表達(dá)式是一個(gè)匿名函數(shù)對(duì)于而言并不很準(zhǔn)確，但這里我們不糾結(jié)這個(gè)問(wèn)題。如果表達(dá)式的正文有一條以上的語(yǔ)句必須包含在大括號(hào)代碼塊中，且表達(dá)式的返回值類(lèi)型要與匿名函數(shù)的返回類(lèi)型相同。
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1. 引言
在 Java 8 以前，若我們想要把某些功能傳遞給某些方法，總要去寫(xiě)匿名類(lèi)。以前注冊(cè)事件監(jiān)聽(tīng)器的寫(xiě)法與下面的示例代碼就很像：
manager.addScheduleListener(new ScheduleListener() {
@Override
public void onSchedule(ScheduleEvent e) {
// Event listener implementation goes here...
}
});
這里我們添加了一些自定義代碼到 Schedule 監(jiān)聽(tīng)器中，需要先定義匿名內(nèi)部類(lèi)，然后傳遞一些功能到 onSchedule 方法中。
正是 Java 在作為參數(shù)傳遞普通方法或功能的限制，Java 8 增加了一個(gè)全新語(yǔ)言級(jí)別的功能，稱(chēng)為 Lambda 表達(dá)式。
2. 為什么 Java 需要 Lambda 表達(dá)式
Java 是面向?qū)ο?/strong>語(yǔ)言，除了原始數(shù)據(jù)類(lèi)型之處，Java 中的所有內(nèi)容都是一個(gè)對(duì)象。而在函數(shù)式語(yǔ)言中，我們只需要給函數(shù)分配變量，并將這個(gè)函數(shù)作為參數(shù)傳遞給其它函數(shù)就可實(shí)現(xiàn)特定的功能。JavaScript 就是功能編程語(yǔ)言的典范（閉包）。
Lambda 表達(dá)式的加入，使得 Java 擁有了函數(shù)式編程的能力。在其它語(yǔ)言中，Lambda 表達(dá)式的類(lèi)型是一個(gè)函數(shù)；但在 Java 中，Lambda 表達(dá)式被表示為對(duì)象，因此它們必須綁定到被稱(chēng)為功能接口的特定對(duì)象類(lèi)型。
3. Lambda 表達(dá)式簡(jiǎn)介
Lambda 表達(dá)式是一個(gè)匿名函數(shù)（對(duì)于 Java 而言并不很準(zhǔn)確，但這里我們不糾結(jié)這個(gè)問(wèn)題）。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這是一種沒(méi)有聲明的方法，即沒(méi)有訪(fǎng)問(wèn)修飾符，返回值聲明和名稱(chēng)。
在僅使用一次方法的地方特別有用，方法定義很短。它為我們節(jié)省了，如包含類(lèi)聲明和編寫(xiě)多帶帶方法的工作。
Java 中的 Lambda 表達(dá)式通常使用語(yǔ)法是 (argument) -> (body)，比如：
(arg1, arg2...) -> { body }
(type1 arg1, type2 arg2...) -> { body }
以下是 Lambda 表達(dá)式的一些示例：
(int a, int b) -> { return a + b; }
() -> System.out.println("Hello World");
(String s) -> { System.out.println(s); }
() -> 42
() -> { return 3.1415 };
3.1 Lambda 表達(dá)式的結(jié)構(gòu)
Lambda 表達(dá)式的結(jié)構(gòu)：
Lambda 表達(dá)式可以具有零個(gè)，一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。
可以顯式聲明參數(shù)的類(lèi)型，也可以由編譯器自動(dòng)從上下文推斷參數(shù)的類(lèi)型。例如 (int a) 與剛才相同 (a)。
參數(shù)用小括號(hào)括起來(lái)，用逗號(hào)分隔。例如 (a, b) 或 (int a, int b) 或 (String a, int b, float c)。
空括號(hào)用于表示一組空的參數(shù)。例如 () -> 42。
當(dāng)有且僅有一個(gè)參數(shù)時(shí)，如果不顯式指明類(lèi)型，則不必使用小括號(hào)。例如 a -> return a*a。
Lambda 表達(dá)式的正文可以包含零條，一條或多條語(yǔ)句。
如果 Lambda 表達(dá)式的正文只有一條語(yǔ)句，則大括號(hào)可不用寫(xiě)，且表達(dá)式的返回值類(lèi)型要與匿名函數(shù)的返回類(lèi)型相同。
如果 Lambda 表達(dá)式的正文有一條以上的語(yǔ)句必須包含在大括號(hào)（代碼塊）中，且表達(dá)式的返回值類(lèi)型要與匿名函數(shù)的返回類(lèi)型相同。
4. 方法引用
4.1 從 Lambda 表達(dá)式到雙冒號(hào)操作符
使用 Lambda 表達(dá)式，我們已經(jīng)看到代碼可以變得非常簡(jiǎn)潔。
例如，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)比較器，以下語(yǔ)法就足夠了
Comparator c = (Person p1, Person p2) -> p1.getAge().compareTo(p2.getAge());
然后，使用類(lèi)型推斷：
Comparator c = (p1, p2) -> p1.getAge().compareTo(p2.getAge());
但是，我們可以使上面的代碼更具表現(xiàn)力和可讀性嗎？我們來(lái)看一下：
Comparator c = Comparator.comparing(Person::getAge);
使用 :: 運(yùn)算符作為 Lambda 調(diào)用特定方法的縮寫(xiě)，并且擁有更好的可讀性。
4.2 使用方式
雙冒號(hào)（::）操作符是 Java 中的方法引用。 當(dāng)們使用一個(gè)方法的引用時(shí)，目標(biāo)引用放在 :: 之前，目標(biāo)引用提供的方法名稱(chēng)放在 :: 之后，即 目標(biāo)引用::方法。比如：
Person::getAge;
在 Person 類(lèi)中定義的方法 getAge 的方法引用。
然后我們可以使用 Function 對(duì)象進(jìn)行操作：
// 獲取 getAge 方法的 Function 對(duì)象
Function getAge = Person::getAge;
// 傳參數(shù)調(diào)用 getAge 方法
Integer age = getAge.apply(p);
我們引用 getAge，然后將其應(yīng)用于正確的參數(shù)。
目標(biāo)引用的參數(shù)類(lèi)型是 Function，T 表示傳入類(lèi)型，R 表示返回類(lèi)型。比如，表達(dá)式 person -> person.getAge();，傳入?yún)?shù)是 person，返回值是 person.getAge()，那么方法引用 Person::getAge 就對(duì)應(yīng)著 Function 類(lèi)型。
5. 什么是功能接口（Functional interface）
在 Java 中，功能接口（Functional interface）指只有一個(gè)抽象方法的接口。
java.lang.Runnable 是一個(gè)功能接口，在 Runnable 中只有一個(gè)方法的聲明 void run()。我們使用匿名內(nèi)部類(lèi)實(shí)例化功能接口的對(duì)象，而使用 Lambda 表達(dá)式，可以簡(jiǎn)化寫(xiě)法。
每個(gè) Lambda 表達(dá)式都可以隱式地分配給功能接口。例如，我們可以從 Lambda 表達(dá)式創(chuàng)建 Runnable 接口的引用，如下所示：
Runnable r = () -> System.out.println("hello world");
當(dāng)我們不指定功能接口時(shí)，這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)換會(huì)被編譯器自動(dòng)處理。例如：
new Thread(
() -> System.out.println("hello world")
).start();
在上面的代碼中，編譯器會(huì)自動(dòng)推斷，Lambda 表達(dá)式可以從 Thread 類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)簽名（public Thread(Runnable r) { }）轉(zhuǎn)換為 Runnable 接口。
@FunctionalInterface 是在 Java 8 中添加的一個(gè)新注解，用于指示接口類(lèi)型，聲明接口為 Java 語(yǔ)言規(guī)范定義的功能接口。Java 8 還聲明了 Lambda 表達(dá)式可以使用的功能接口的數(shù)量。當(dāng)您注釋的接口不是有效的功能接口時(shí)， @FunctionalInterface 會(huì)產(chǎn)生編譯器級(jí)錯(cuò)誤。
以下是自定義功能接口的示例：
package com.wuxianjiezh.demo.lambda;
@FunctionalInterface
public interface WorkerInterface {
public void doSomeWork();
}
正如其定義所述，功能接口只能有一個(gè)抽象方法。如果我們嘗試在其中添加一個(gè)抽象方法，則會(huì)拋出編譯時(shí)錯(cuò)誤。例如：
package com.wuxianjiezh.demo.lambda;
@FunctionalInterface
public interface WorkerInterface {
public void doWork();
public void doMoreWork();
}
錯(cuò)誤：
Error:(3, 1) java: 意外的 @FunctionalInterface 注釋
com.wuxianjiezh.demo.lambda.WorkerInterface 不是函數(shù)接口
在 接口 com.wuxianjiezh.demo.lambda.WorkerInterface 中找到多個(gè)非覆蓋抽象方法
一旦定義了功能接口，我們就可以利用 Lambda 表達(dá)式調(diào)用。例如：
package com.wuxianjiezh.demo.lambda;
@FunctionalInterface
public interface WorkerInterface {
public void doWork();
}
class WorkTest {
public static void main(String[] args) {
// 通過(guò)匿名內(nèi)部類(lèi)調(diào)用
WorkerInterface work = new WorkerInterface() {
@Override
public void doWork() {
System.out.println("通過(guò)匿名內(nèi)部類(lèi)調(diào)用");
}
};
work.doWork();
// 通過(guò) Lambda 表達(dá)式調(diào)用
// Lambda 表達(dá)式實(shí)際上是一個(gè)對(duì)象。
// 我們可以將 Lambda 表達(dá)式賦值給一個(gè)變量，就可像其它對(duì)象一樣調(diào)用。
work = ()-> System.out.println("通過(guò) Lambda 表達(dá)式調(diào)用");
work.doWork();
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
通過(guò)匿名內(nèi)部類(lèi)調(diào)用
通過(guò) Lambda 表達(dá)式調(diào)用
6. Lambda 表達(dá)式的例子
6.1 線(xiàn)程初始化
線(xiàn)程可以初始化如下：
// Old way
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Hello world");
}
}).start();
// New way
new Thread(
() -> System.out.println("Hello world")
).start();
6.2 事件處理
事件處理可以用 Java 8 使用 Lambda 表達(dá)式來(lái)完成。以下代碼顯示了將 ActionListener 添加到 UI 組件的新舊方式：
// Old way
button.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
System.out.println("Hello world");
}
});
// New way
button.addActionListener( (e) -> {
System.out.println("Hello world");
});
6.3 遍例輸出（方法引用）
輸出給定數(shù)組的所有元素的簡(jiǎn)單代碼。請(qǐng)注意，還有一種使用 Lambda 表達(dá)式的方式。
// old way
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
for (Integer n : list) {
System.out.println(n);
}
// 使用 -> 的 Lambda 表達(dá)式
list.forEach(n -> System.out.println(n));
// 使用 :: 的 Lambda 表達(dá)式
list.forEach(System.out::println);
6.4 邏輯操作
輸出通過(guò)邏輯判斷的數(shù)據(jù)。
package com.wuxianjiezh.demo.lambda;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
System.out.print("輸出所有數(shù)字：");
evaluate(list, (n) -> true);
System.out.print("不輸出：");
evaluate(list, (n) -> false);
System.out.print("輸出偶數(shù)：");
evaluate(list, (n) -> n % 2 == 0);
System.out.print("輸出奇數(shù)：");
evaluate(list, (n) -> n % 2 == 1);
System.out.print("輸出大于 5 的數(shù)字：");
evaluate(list, (n) -> n > 5);
}
public static void evaluate(List list, Predicate predicate) {
for (Integer n : list) {
if (predicate.test(n)) {
System.out.print(n + " ");
}
}
System.out.println();
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
輸出所有數(shù)字：1 2 3 4 5 6 7
不輸出：
輸出偶數(shù)：2 4 6
輸出奇數(shù)：1 3 5 7
輸出大于 5 的數(shù)字：6 7
6.4 Stream API 示例
java.util.stream.Stream接口 和 Lambda 表達(dá)式一樣，都是 Java 8 新引入的。所有 Stream 的操作必須以 Lambda 表達(dá)式為參數(shù)。Stream 接口中帶有大量有用的方法，比如 map() 的作用就是將 input Stream 的每個(gè)元素，映射成output Stream 的另外一個(gè)元素。
下面的例子，我們將 Lambda 表達(dá)式 x -> x*x 傳遞給 map() 方法，將其應(yīng)用于流的所有元素。之后，我們使用 forEach 打印列表的所有元素。
// old way
List list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
for(Integer n : list) {
int x = n * n;
System.out.println(x);
}
// new way
List list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
list.stream().map((x) -> x*x).forEach(System.out::println);
下面的示例中，我們給定一個(gè)列表，然后求列表中每個(gè)元素的平方和。這個(gè)例子中，我們使用了 reduce() 方法，這個(gè)方法的主要作用是把 Stream 元素組合起來(lái)。
// old way
List list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
int sum = 0;
for(Integer n : list) {
int x = n * n;
sum = sum + x;
}
System.out.println(sum);
// new way
List list = Arrays.asList(1,2,3,4,5,6,7);
int sum = list.stream().map(x -> x*x).reduce((x,y) -> x + y).get();
System.out.println(sum);
7. Lambda 表達(dá)式和匿名類(lèi)之間的區(qū)別
this 關(guān)鍵字。對(duì)于匿名類(lèi) this 關(guān)鍵字解析為匿名類(lèi)，而對(duì)于 Lambda 表達(dá)式，this 關(guān)鍵字解析為包含寫(xiě)入 Lambda 的類(lèi)。
編譯方式。Java 編譯器編譯 Lambda 表達(dá)式時(shí)，會(huì)將其轉(zhuǎn)換為類(lèi)的私有方法，再進(jìn)行動(dòng)態(tài)綁定。
