一文看懂 Java8 的 Lambda表达式！
- 2020 年 4 月 10 日
- 筆記
IT领域的技术日新月异，Java14问世了，但是对于国内的许多程序员来说，连Java8都还没有真正掌握。
今天，我们就来温习一下Java8的特性之一，Lambda表达式。
Lambda表达式的前世–匿名类
以往，使用单一抽象方法的接口被用作函数类型。它们的实例表示函数（functions）或行动（actions）。自从 JDK 1.1 于 1997 年发布以来，创建函数对象的主要手段就是匿名类。
匿名类，通俗地讲，就是没有类名，直接通过new关键字创建这个类的实例。下面是匿名类的一个例子：
java.util包中的Comparator接口
public interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); }
使用匿名类创建排序的比较方法（强制排序顺序）：
Collections.sort(words, new Comparator<String>() { public int compare(String s1, String s2) { return Integer.compare(s1.length(), s2.length()); } });
匿名类适用于需要函数对象的经典面向对象设计模式，特别是策略模式，上面的匿名类是排序字符串的具体策略。然而，匿名类确实过于冗长。
Lambda表达式的今生
在 Java 8 中，语言形式化了这样的概念，即使用单个抽象方法的接口是特别的，应该得到特别的对待。这些接口现在称为函数式接口，并且该语言允许你使用lambda 表达式或简称 lambda 来创建这些接口的实例。Lambdas 在功能上与匿名类相似，但更为简洁。下面的代码使用 lambdas 替换上面的匿名类。清晰明了
Collections.sort(words,(s1, s2) -> Integer.compare(s1.length(), s2.length()));
你告诉我还没理解Lambda表达式？
那我们再来一个简单的例子：
首先我们定义一个Learn接口
@FunctionalInterface public interface Learn{ void study(); }
为了获取 Learn接口的实现对象，可以为该接口定义一个实现类 StudyDemo
public class StudyDemo implements Learn{ @Override public void study() { System.out.println("好好学习，天天向上"); } }
然后创建该实现类的对象调用study方法：
Learn s = new StudyDemo (); s.study();//运行结果-->好好学习，天天向上
如果StudyDemo 类只是为了实现 Learn接口而存在的，且仅被使用了一次，所以使用匿名内部类来简化这一操作：
public static void main(String[] args) { studyInterface s = new studyInterface () { @Override public void study() { System.out.println("好好学习，天天向上"); } }; s.study();//运行结果-->好好学习，天天向上 }
显然，使用匿名内部类还不够简洁，所以我们用lambda表达式来优化：
因为Learn接口中只有一个方法，编译器使用称为类型推断的过程从上下文中推导出这些类型和方法，所以我们可以省去study的方法名和new Learn,并加上箭头 ->
public static void main(String[] args) { Learn s = ()->{ System.out.println("好好学习，天天向上"); } }; s.study();//运行结果-->好好学习，天天向上 }
如果像上面一样lambda表达式只有一行代码，我们可以进一步优化:
public static void main(String[] args) { Learn s = ()-> System.out.println("好好学习，天天向上"); s.study(); //运行结果-->好好学习，天天向上 }
一行代码对于 lambda 说是理想的，三行代码是合理的最大值。如果违反这一规定，可能会严重损害程序的可读性。如果一个 lambda 很长或很难阅读，要么找到一种方法来简化它或重构你的程序来消除它。
至此为止，相信你已经对lambda有所了解，我们再来几个例子加深理解
上面我们举的例子中,study()方法既没有参数也没有返回值，如果有参数和返回值又该怎么办呢？
首先定义一个接口中的唯一抽象方法带参数的情况：
interface Learn1{ void study(int a,int b); }
再看看它的匿名内部类和lambda表达式写法：
public static void main(String[] args) { //先定义一个接口的引用 Learn1 learn; //匿名内部类写法 learn = new Learn1() { @Override public void study(int a,int b) { System.out.println("好好学习x"(a+b)); } }; learn.study(1,2);//运行结果-->好好学习x2 //lambda表达式写法，省略接口和方法名， //方法的参数类型可以推导出来，也可以省略 learn = (a，b)->{ System.out.println("好好学习x"(a+b)); }; learn.study(3,4);//运行结果-->好好学习x12
如果方法中只有一个参数，还可以省略小括号，Lambda表达式中只有一条语句可以省略大括号
learn = e-> System.out.println("好好学习"+e); learn.study(5);
再来看看有返回值的情况，再回过头来看java.util包中的Comparator接口：
public interface Comparator<T> { int compare(T o1, T o2); }
先定义一个学生类：
public class Student { private String name; private int age; public Student(String ,int age){ this.name = name; this.age = age; } public int getAge(){ return this.age; }
接下来我们对数组中的Student对象，使用Arrays的sort方法通过年龄进行升序排序
public static void main(String[] args) { Student[] array = { new Student("张三", 18), new Student("李四", 20), new Student("王五", 19) }; //匿名内部类写法 Comparator<Student > compare = new Comparator<Student >() { @Override public int compare(Student s1, Student s2) { return s1.getAge() ‐ s2.getAge(); } }; //调用 Arrays.sort(array, compare); //lambda表达式写法,去掉接口名和方法名 Comparator<Student > compare = (Student s1, Student s2)->{ return s1.getAge() ‐ s2.getAge(); } }; //调用 Arrays.sort(array, compare); //省略写法，去掉参数类型，只保留返回值 Comparator<Student > compare = (s1,s2)-> s1.getAge() ‐ s2.getAge();
总结
Lambda表达式的语法非常简洁，但是使用时有几个问题需要特别注意：
1. 使用Lambda表达式必须具有接口，且要求接口中有且仅有一个抽象方法。
2. 使用Lambda必须具有上下文推断。也就是方法的参数或局部变量类型必须为Lambda对应的接口类型，才能使用Lambda作为该接口的实例。
Lambda标准形式
(参数类型 参数名称) ‐> { 代码语句 }
说明：
1. 小括号内：没有参数就留空（），多个参数就用逗号分隔。
2. -> 是新引入的语法格式，代表指向动作。
3. 大括号内的语法与传统方法体要求基本一致。
Lambda的省略：凡是可以根据上下文推导得知的信息，都可以省略
在Lambda表达式标准形式的基础上：
1. 小括号内参数的类型可以省略；
2. 如果小括号内只有一个参数，则小括号可以省略；
3. 如果大括号内只有一个语句，则无论是否有返回值，都可以省略大括号、return关键字及语句分号。
综上所述，从 Java 8 开始，lambda 是迄今为止表示小函数对象的最佳方式。除非必须创建非函数式接口类型的实例，否则不要使用匿名类作为函数对象。
备注：有且仅有一个抽象方法的接口，称为“函数式接口”。
