Lambda表达式是如何实现的?

 

Lambda表达式是Java 8引入的一种新特性，它提供了一种简洁、函数式的编程方式。Lambda表达式允许将行为（即函数或方法）作为参数传递给其他方法。在底层，Java通过函数式接口（functional interface）和字节码指令invokedynamic实现Lambda表达式。

函数式接口：函数式接口是只有一个抽象方法的接口。在Java 8中，函数式接口可以通过@FunctionalInterface注解来标记，以表示该接口专为Lambda表达式设计。Lambda表达式可以被隐式地转换为函数式接口的实例。例如，Runnable接口可以被用作一个函数式接口：
 

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    void run();
}

然后，我们可以使用Lambda表达式创建一个Runnable实例：

Runnable runnable = () -> System.out.println("Running...");

invokedynamic指令：在Java 7中，引入了invokedynamic字节码指令，它支持动态类型语言的方法调用。Java 8利用这一特性来实现Lambda表达式。在编译时，Java编译器会将Lambda表达式转换为invokedynamic指令，以便在运行时动态生成和绑定Lambda表达式的实现。这样，Lambda表达式可以在运行时被实例化为函数式接口的实例，而无需生成额外的类文件。

生成的实现类：在运行时，invokedynamic指令会触发Lambda元数据工厂（Lambda Metafactory）来生成Lambda表达式的实现类。这个实现类是一个匿名的内部类，它实现了函数式接口，并包含了Lambda表达式中定义的行为。由于这个类是在运行时生成的，因此不会产生额外的类文件，从而减少了类加载的开销。

总之，Java通过函数式接口、invokedynamic指令和运行时生成的实现类来实现Lambda表达式。这种机制使得Lambda表达式可以以简洁、高效的方式支持函数式编程。