Java 8——Lambda運算式

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本篇文章不介紹Lambda的前世今生，這裡只對Lambda表達的應用做詳細瞭解。以及與內部類的差異點。

Lambda運算式

Lambda運算式是Java SE 8版本中引入的新的文法糖。將功能看做方法參數，將代碼看做資料。

Lambda運算式文法：

LambdaParameters -> LambdaBody

Lambda運算式分為三部分：

• 參數列表
• ->符號
• 函數體

如：

() -> {} // 無參，返回結果為空白(x) -> System.out.println(x); // 帶有一個參數(Thread t) -> { t.start(); }  // 帶有一個申明參數(int x, int y) -> x + y; // 帶有兩個申明參數，一個方法參數；(int x, int y) -> return x +y; // 帶有兩個申明參數，一個方法參數；(x, y) -> return x +y; // 帶有兩個申明參數，一個方法參數；

總體上表現如上形式，是Java中一種新的風格的運算式，和普通的表達的確有很大風格上的差異性。

這種風格的文法優勢：

• 文法特點決定了語句的簡潔緊湊，通過減少申明類型、return、單行語句去括弧等等從而變得更精簡；

• 具有更強的表達能力，減少冗餘的代碼，從而更關注真正的功能語句，語義更精確清晰；

函數式介面

已經對lambda運算式定義好了，但是如何在相容物件導向的Java體系中使用。在物件導向體系中，一切皆是對象，怎樣將這種運算式作為對象去使用，從而引入函數使介面：只有一個抽象方法的介面，代表著單功能的契約。

為了區分函數式介面和只包含一個抽象方法的普通介面，需要使用@FunctionalInterface註解標註介面，這樣編譯器就能將其作為函數式介面處理。

有了函數式介面就可以很方便的使用lambda運算式，使用Java來進行函數式編程。

Function<String, String> f = (String x) -> x.toUpperCase();f.apply("msg");

lambda運算式可以賦值給函數式介面，這裡涉及到目標類型上下文，編譯器根據lambda運算式所在的上下文推導其目標類型為Function。

List<String> list = new ArrayList<>();list.forEach((x) -> System.out.println(x));

lambda運算式作為方法參數，其實是list.forEach方法中的方法參數是函數式介面，編譯器推導lambda運算式類型為forEach中的函數式介面類型作為lambda運算式的目標類型。

從以上可以看出：

• lambda運算式的目標類型必須是函數式介面，但是函數式介面和lambda運算式是兩部分，函數式介面並不屬於lambda運算式一部分，只是作為其目標類型；

• 函數式介面的抽象方法參數必須與lambda運算式的相一致：數量和個數；

• 函數式介面抽象方法返回參數與lambda運算式傳回值一致：類型；

• lambda運算式中拋出的受檢異常與函數式介面抽象方法上的throws保持一致；

函數式介面使得lambda運算式能夠更好的使用。Java是物件導向，如果在此基礎上引入lambda，勢必需要向前相容：

• 如果引入新的類型，勢必要與舊的api形成兩套體系，這樣就無法在曆史版本中使用lambda運算式；

• 如果引入新的類型，Java類庫需要對於同一功能就需要維護兩份：過去曆史版本/lambda版本；

如果使用已有的介面表示：

• 介面是 Java 類型系統的一部分

• 介面天然就擁有其運行時表示（Runtime representation）；

基於這些原因，選擇已有的介面類型作為函數式介面，然後引入lambda運算式是最折中平衡的方式。

Lambda運算式與匿名內部類

1. lambda運算式的簡潔、緊湊的文法結構是匿名內部類所不能比擬的；

2. lambda運算式具有更明確的語義——因為只關注有效代碼；

3. lambda運算式的範圍比匿名內部類更加有友好（詞法範圍/新的內部範圍）：this在lambda運算式中表示外部內，而在內部類中表示當前內部類執行個體；變數名在lambda運算式中就是表示外部的，而在內部類中要防止繼承自超類———lambda的詞法範圍；(shadow問題)

4. lambda是函數式編程的體現，內部類任然是在物件導向層面；

參考

深入理解Java 8 Lambda（語言篇——lambda，方法引用，目標類型和預設方法）

The Java? Language Specification

Lambda Expressions

Java 8——Lambda運算式