Java 8新特性之--lambda表达式的使用和应用

概述

Lambda表达式也可称为闭包，是Java 8的重要更新，也是一个被广大开发者期待已久的新特性。Lambda表达式支持将代码作为方法参数，Lambda表达式允许使用更简洁的代码来创建只有一个抽象方法的接口（这种接口被称为函数式接口）的实例。

 Oracle 公司于 2014 年 3 月 18 日发布 Java 8，Lambda从2014年到2019年已经有5个年头的生命了，可以在实际的项目中的应用其实还是有限的，最主要的原因应该包括以下几个方面：

• Lambda仅仅是一种语法糖，用命令式编程的方式一样可以达到的效果，再学习的成本过高；
• 对于新手Javaer来说，刚刚理解到面向对象的精华后，以Lambda的写法简直是在挑战自己的理解力；
• Lambda的学习定义较抽象，内容较烦杂，应用较凌乱，再加上不清楚应用领域，致使放弃学习。

Lambda使用的目的：

1. 为了简化（简洁）代码！
2. 使用Java 8的Stream流式API处理集合。

因为Lambda是甜食，所以理解后，总是能尝到些甜头的，所以大家还是耐心的学习一下Lambda吧。

使用

1.Lambda语法定义

先来看看Lambda的直接使用的例子吧--匿名内部类的替换：

//匿名内部类方式创建线程，启动
public void oldRunable() {
       Thread t = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("The old runable now is using!");
            }
        });
        t.start();
}
//lambda方式创建线程,启动
public void runable() {
       Thread t2 = new Thread(() -> System.out.println("It's a lambda function!"));
       t2.start();
}

结果显而易见的lambda极大程度的简化了代码，代码的关键技术是创建一个Runnable接口的对象，重写接口里面的run方法，将这个对象传递到Thread的构造器里，让我们看看Lambda简化了什么：

1. 编译器既然知道Thread的构造器里需要Runnable的对象，所以可以吧new Runnable省了;
2. Runnable接口只有一个叫run的方法，所以方法名也省了；

lambda就是想尽一切方式简化代码，编译器能推理出来的东西交给机器去处理，程序员只要按照机器认识的方式编写必要出现的代码。

Lambda的语法定义，它由三部分组成

1. 形参列表。可以省略形参的类型，因为编译器知道接口中方法类型。如果是只有一个参数那么连“（）”也可以省；
2. 剪头（->）；
3. 代码块。如果代码块只有一条语句可以将“{}”省略；如果只有一条return语句，那么“return”可以省略；

例子：来看看最全的写法（String a）-> { return a + "," ;}

简化后的写法:  a -> a + ","           (省了“（）”，省了类型,省了return,省了花括号)

自己一定要多练习几个写法，这样再见到各种奇怪的Lambda写法就眼熟了。

至此你已经对Lambda的写法“了如指掌”，接下来要学习另一个新知识。

2.Lambda表达式与函数式接口

其实看了上面的内容对于Lambda的理解除了写法，也起不到别的作用，这里要介绍一个“目标类型（target type）”，

Lambda表达式的目标类型必须是“函数式接口（functional interface）”。函数式接口：只包含一个抽象方法的接口。接口可以包含多个默认方法、类方法，但关键是一个抽象方法。

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 Java8 的函数式接口有很多，如：Runnable，ActionListener，Filter，Comparator，新添加的Function，Predicate等，java8专门为函数式接口提供了@FunctionalInterface注解，可以使用此注解编写函数式接口，限制接口编写非函数式接口内容。

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说白点就是Lambda表达式是要创建一个接口的对象，对象的类型是只有一个抽象方法的接口，来看看。

​​​​​​​Runnable r = () -> System.out.println("我是java老手");

=号右面的是Lambda表达式，左边的是函数式接口，那么现阶段能使用Lambda的地方一下子就限制住了就给那“几个”接口来用。

哪里使用函数式接口，哪里就有Lambda

3.方法引用与构造器引用（：：）

Lambda对比传统写法已经很简洁了，可以你以为上面的写法就是最简洁的了吗？不是。在上面Lambda的的语法定义中，如果Lambda表达式的代码块只有一条代码，还可以再代码块中使用方法引用和构造器引用。

Lambda的使用已经完成了，方法引用只有一点好处就是“简单代码”，不过缺点也明显不易理解和阅读不便，如果你完全不使用方法引用没问题，你所看的所有方法引用都可以换成原始Lambda表达式。

方法引用和构造器引用可以让Lambda表达式的代码在简洁的基础上再简洁，使用::双冒号来使用方法引用，看看有几种引用方式：

下面是一组例子，教你使用方法引用代替Lambda表达式：

    //c1 与 c2 是一样的（静态方法引用）
    Comparator<Integer> c2 = (x, y) -> Integer.compare(x, y);
    Comparator<Integer> c1 = Integer::compare;
    
    //下面两句是一样的（实例方法引用1）
    persons.forEach(e -> System.out.println(e));
    persons.forEach(System.out::println);
    
    //下面两句是一样的（实例方法引用2）
    persons.forEach(person -> person.eat());
    persons.forEach(Person::eat);
    
    //下面两句是一样的（构造器引用）
    strList.stream().map(s -> new Integer(s));
    strList.stream().map(Integer::new);

方法引用虽然精炼到了极致，可是使用时候阅读不易，所以请酌情。。。

4.Lambda表达式可使用的变量和作用域

@Test
public void test1(){
    //将为列表中的字符串添加前缀字符串
    String a= "lambda :";
    List<String> proStrs = Arrays.asList(new String[]{"Ni","Hao","Lambda"});
    List<String>execStrs = proStrs.stream().map(b-> {
        Long c= System.currentTimeMillis();
        return a + b+ " -----:" + c;
    }).collect(Collectors.toList());
    
    execStrs.forEach(System.out::println);
}

输出:

lambda :Ni -----:1498722594781
lambda :Hao -----:1498722594781
lambda :Lambda -----:1498722594781

变量a ：外部变量

变量b：传递变量

变量c：内部自定义变量

 lambda表达式可以访问给它传递的变量，访问自己内部定义的变量，同时也能访问它外部的变量。不过lambda表达式访问外部变量有一个非常重要的限制：变量不可变（只是引用不可变，而不是真正的不可变）。

Java中内部类以及Lambda表达式中也不允许修改外部类中的变量。

5.Lambda的应用

说了这么多Lambda表达式，目前使用最多的就是集合框架的应用，本章只是对Lambda语法的使用作介绍，以这章为基础的前提下再学习其应用。

将在下一章中给大家带来Lambda的主要使用场景--Stream流API的使用。

（完）