Java lambda表达式

什么是lambda表达式

看看lambda表达式在其他语言中怎么使用的：

在python中有lambda表达式，在python中可以使用它定义匿名方法，并赋值给一个变量，然后那个变量就成为了一个方法，比如

f = lambda x:  (x + 1 ) if x > 100 else x - 1
# 相当于
def f(x):
    return (x + 1 ) if x > 100 else x - 1;

或者把lambda表达式传给一个方法，例如：

def m(fun,x):
    fun(x)
m(lambda x: print(x),1000)

由上面的示例可以看出来，lambda表达式是一段可执行的代码块，可传入方法内执行，且可以赋给任意变量由变量执行。
这其实也是支持函数式编程的特征，一段代码块可以在任何场所执行，不像java，需要借助对象这个承载来执行代码块。从python的执行方式就可以看出来，
我们可以在一个py文件中输入print 'hello world',然后就可以直接执行输出；但是在java中，你需要先创建一个类，然后创建main方法，在main方法里面执行System.out.println("hello world");
可以看出来，支持函数式编程能够减少很多的冗余代码，但是也因为灵活性使得代码的风格十分多变导致代码不好维护。
Java引入lambda表达式的目的，自然是想引入函数式编程的优点，让代码简洁，这也是lambda表达式的作用。

在java中怎么使用lambda表达式

既然知道了什么是lambda表达式，那么再来了解一下再Java中使用这种语言特性，有哪些方式又有那些限制和注意事项。

函数式接口

在Java中，lambda是基于函数式接口的，也可以理解成它是替换函数式接口的实例的匿名对象，且它只能转换成函数式接口。
那么什么是函数式接口呢？只有一个抽象方法的接口，只能有一个抽象接口，但是接口是可以包含default方法的（Java 8特性），如下的接口就是合法的：

@FunctionalInterface
interface FuncInter {
    void test();

    default void testdefault() {
        System.out.println("hello default");
    }
    // void test2(); error it is not a Functional interface
}

@FunctionalInterface
interface FuncInter2 {
    void test(String x);
}

@FunctionalInterface是一个标识注解，表明本接口只有一个抽象方法，如果再次添加抽象方法，会在编译期报错，加上此注解可以防止误加抽象方法。

函数式接口有了，怎么用呢，先看下在java8 以前，想要传入一段代码块是怎么做的。

    public static void main(String[] args) {
        // 匿名类的方法
        FuncInter2 f = new FuncInter2() {

            @Override
            public void test(String x) {
                // TODO Auto-generated method stub

            }

        };
        f.test("hello");
    }

如果不用匿名类，就需要创建一个类实现接口，再创建接口实例，最后调用test方法；

试用lambda表达式

既然说lambda表达式是用来替换函数式接口的，使用lambda的方法应该就可以减少相关代码的编写:

@Test
    public void testLambdasyntax() {

        // lambda表达式是用来替换函数式接口的（匿名）实例
        /*
         * 无参抽象方法
         */
        // 1. 单行语句
        FuncInter fi = () -> System.out.println("hello");
        fi.test();
        // 2. 多行语句使用{}包围
        fi = () -> {
            // TODO
            System.out.println("line 1");
            System.out.println("line 2");
        };
        fi.test();
        /*
         * 有参抽象方法
         */
        FuncInter2 fi2 = (String a) -> System.out.println(a);
        fi2.test("www");
        // 可以推断参数类型可以不写类型
        fi2 = (a) -> System.out.println("no type " + a);
        fi2.test("hello ");
        // 单个参数，且参数类型可以推断，可以不加括号
        fi2 = a -> System.out.println("no parentheses " + a);
        fi2.test("hello ");
    }

    /**
     * 把lambda传给方法 </br>
     * 实际上就是把函数式接口的匿名对象传给方法 </br>
     * 可以理解成把函数传递给方法，但是在java里面实际上还是基于对象
     */
    @Test
    public void deliverToMethod() {
        // 定义一个局部类
        class MyClassNeedInterface {
            FuncInter fi = null;

            MyClassNeedInterface(FuncInter fi) {
                this.fi = fi;
            }

            void doSomeThing() {
                fi.test();
            }

            void doSomeThing(FuncInter2 fi, String x) {
                fi.test(x);
            }
        }
        MyClassNeedInterface c = new MyClassNeedInterface(() -> System.out.println("This is from a lambda expression"));
        c.doSomeThing();
        String x = "a string ";
        // 等价于 c.doSomeThing(a->System.out.println(a), x);
        c.doSomeThing(System.out::println, x);
        c.doSomeThing(a -> System.out.println(a), x);
    }

}

确实简洁了很多。可以发现java中一个lambda表达式的形式是 参数、箭头、表达式，且可以根据情况省略括号或者参数类型，定义出来的表达式相当于一个接口的实例对象。
箭头后面的表达式如果是多行代码，使用花括号括起来。
实际上lambda表达式的用法，也就限于此类情况（替代函数式接口的匿名实例）。

方法引用

在示例deliverToMethod中有System.out::println这种形式的使用，是引用了已经存在的方法来填充接口的抽象方法，它支持三种形式：

• instance::instanceMethod
• Class::staticMethod
• Class::instanceMethod 此种方法的调用 第一个参数是实例方法的调用者（方法的目标）。

构造器引用

和上节的方法引用类似，只是引用的方法名是new。

闭包

闭包（closure）是计算机编程领域的专业名词，指可以包含自由（未绑定到特定对象）变量的代码块，子函数可以使用父函数中的局部变量。

lambda表达式使得java拥有了闭包这个特性。 简单来说，闭包是有数据的行为（函数、方法）,是可以读取其他函数内部变量的函数。
lambda表达式具有代码块，那么自由变量是什么？所谓自由变量，是未绑定到特定对象的变量，那么外部的局部变量肯定是自由变量；
子函数可以使用父函数中的局部变量，也就是代码块可以访问外围的局部变量，还要能够携带出去。

@FunctionalInterface
interface Closure {
    int test(int a);
}
    @Test
    public void testClosure() {
        final int a = 100; // 这里的final可以不加但是得建立在后面不会修改的前提上，所以还是建议加上；
        Closure ci = (b) -> {
            System.out.println("I catch a int value of a :" + a);
            return (a + b);
        };
        // a month later
        int v = ci.test(1);
        System.out.println(v);
    }

在java中，在lambda中访问的外部局部变量，必须是final变量，即引用不可修改，如果是基本类型，必须是常量。
另外有一个很重要的规则，lambda表达式的体和使用这个表达式的块具有同一个作用域。所以同名变量会命名冲突
如：

@Test
    public void testSocpe() {
        int a = 1000;
        Closure closure = a -> a + 100; // ERROR
    }
    @Test
    public void testSocpe() {
        int b = 1000;
        Closure c = a -> this.add100(a);//this的作用域是在testScope方法里面
        System.out.println(c.test(b));// 1100

    }

    private int add100(int a) {
        return a + 100;
    }

什么时候使用lambda表达式

lambda表达式定义的可执行代码块，如果是需要立即执行的，可以直接写在执行方法里面，何必绕个圈子去调用接口的方法呢。所以lambda表达式的使用场景是，暂时不要执行的代码块，在未来因为某个事件触发而执行，所以重点在于延迟执行。

jdk提供了一系列的函数式接口，涵盖很多使用场景。常用的有：

接口	抽象方法	参数类型	返回值类型
Runnable	run	-	void
Supplier<T>	get	-	T
Consumer<T>	accept	T	void
Predicate<T>	test	T	boolean

Java lambda表达式 Java lambda表达式

• 参考文献
  [Java核心技术 卷I 第十版]