为什么要使用Lambda表达式
先看几段Java8以前经常会遇到的代码：
创建线程并启动
// 创建线程 public class Worker implements Runnable { @Override public void run() { for (int i = 0; i < 100; i++) { doWork(); } } } // 启动线程 Worker w = new Worker(); new Thread(w).start();
比较数组
// 定义一个比较器 public class LengthComparator implements Comparator<String> { @Override public int compare(String first, String second) { return Integer.compare(first.length(), second.length()); } } //对字符数组进行比较 Arrays.sort(words, new LengthComparator());
给按钮添加单击事件
public void onClick(Button button) { button.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { System.out.println("button clicked."); } }); }
对于这三段代码，我们已经司空见惯了。
但他们的问题也很突出：就是噪声太多！想实现一个数组的比较功能，至少要写5行代码，但其中只有一行代码才是我们真正关注的！
Java复杂冗余的代码实现一直被程序员所诟病，好在随着JVM平台语言Scala的兴起以及函数式编程风格的风靡，让Oracle在Java的第8个系列版本中进行了革命性的变化，推出了一系列函数式编程风格的语法特性，比如Lambda表达式以及Stream。
如果采用Lambda表达式，上面三段代码的实现将会变得极为简洁。
创建线程并启动(采用Lambda版本)
new Thread(() -> { for (int i = 0; i < 100; i++) { doWork(); } }).start();
比较数组(采用Lambda版本)
Arrays.sort(words, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length())
给按钮添加单击事件(采用Lambda版本)
button.addActionListener((event) -> System.out.println("button clicked."));
怎么样？通过Lambda表达式，代码已经变得足够简洁，让你把关注点全部都放在业务代码上。
Lambda表达式的语法
格式：
(参数) -> 表达式
其中：
- 参数可以为0-n个。如果有多个参数，以逗号(,)分割。如果有一个参数，括号()可以省去；如果没有参数，括号()也不能省去。[这就有点不够纯粹了，比scala还是差了点！]，参数前可以加类型名，但由于自动类型推导功能，可以省去。
- 表达式可以是一行表达式，也可以是多条语句。如果是多条语句，需要包裹在大括号{}中。
- 表达式不需要显示执行返回结果，它会从上下文中自动推导。 以下是一些例子：
一个参数
event -> System.out.println("button clicked.")
多个参数
(first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()
0个参数
() -> System.out.println("what are you nongshalei?")
表达式块
() -> {for (int i = 0; i < 100; i++) { doWork();}}
函数式接口
在Java8中新增加了一个注解: @FunctionalInterface，函数式接口。
什么是函数式接口呢？它包含了以下特征：
- 接口中仅有一个抽象方法，但允许存在默认方法和静态方法。
- @FunctionalInterface注解不是必须的，但建议最好加上，这样可以通过编译器来检查接口中是否仅存在一个抽象方法。
Lambda表达式的本质就是函数式接口的匿名实现。只是把原有的接口实现方式用一种更像函数式编程的语法表示出来。
Java8的java.util.function包已经内置了大量的函数式接口，如下所示：
从中可以看出：
- 内置的函数式接口主要分四类：Supplier， Consumer， Function，Predicate。Operator是Function的一种特例。
- 除了Supplier没有提供二元参数以外（这和java不支持多个返回值有关），其他三类都提供了二元入参。
以下是一个综合的例子：
public class FunctionalCase { public static void main(String[] args) { String words = "Hello, World"; String lowerWords = changeWords(words, String::toLowerCase); System.out.println(lowerWords); String upperWords = changeWords(words, String::toUpperCase); System.out.println(upperWords); int count = wordsToInt(words, String::length); System.out.println(count); isSatisfy(words, w -> w.contains("hello")); String otherWords = appendWords(words, ()->{ List<String> allWords = Arrays.asList("+abc", "->efg"); return allWords.get(new Random().nextInt(2)); }); System.out.println(otherWords); consumeWords(words, w -> System.out.println(w.split(",")[0])); } public static String changeWords(String words, UnaryOperator<String> func) { return func.apply(words); } public static int wordsToInt(String words, Function<String, Integer> func) { return func.apply(words); } public static void isSatisfy(String words, Predicate<String> func) { if (func.test(words)) { System.out.println("test pass"); } else { System.out.println("test failed."); } } public static String appendWords(String words, Supplier<String> func) { return words + func.get(); } public static void consumeWords(String words, Consumer<String> func) { func.accept(words); } }
如果觉得这些内置函数式接口还不够用的话，还可以自定义自己的函数式接口，以满足更多的需求。
方法引用
如果Lambda表达式已经有实现的方法了，则可以用方法引用进行简化。 方法引用的语法如下：
- 对象::实例方法
- 类::静态方法
- 类::实例方法
这样前面提到的Lambda表达式：
event -> System.out.println(event)
则可以替换为：
System.out::println
另一个例子：
(x,y)->x.cgnoreCase(y)
可以替换为：
String::compareToIgnoreCase
注意：方法名后面是不能带参数的！可以写成System.out::println，但不能写成System.out::println(“hello”)
如果能获取到本实例的this参数，则可以直接用this::实例方法进行访问，对于父类指定方法，用super::实例方法进行访问。
下面是一个例子：
public class Greeter { public void greet() { String lowcaseStr = changeWords("Hello,World", this::lowercase); System.out.println(lowcaseStr); } public String lowercase(String word) { return word.toLowerCase(); } public String changeWords(String words, UnaryOperator<String> func) { return func.apply(words); } } class ConcurrentGreeter extends Greeter { public void greet() { Thread thread = new Thread(super::greet); thread.start(); } public static void main(String[] args) { new ConcurrentGreeter().greet(); } }
构造器引用
构造器引用和方法引用类似，只不过函数接口返回实例对象或者数组。 构造器引用的语法如下：
- 类::new
- 数组::new
举个例子：
List<String> labels = Arrays.asList("button1", "button2"); Stream<Button> stream = labels.stream().map(Button::new); List<Button> buttons = stream.collect(Collectors.toList());
其中的labels.stream().map(Button::new)相当于labels.stream().map(label->new Button(label))
再看个数组类型的构造器引用的例子：
Button[] buttons = stream.toArray(Button[]::new);
把Stream直接转成了数组类型，这里用Button[]::new来标示数组类型。
变量作用域
先看一段代码：
public void repeatMsg(String text, int count) { Runnable r = () -> { for (int i = 0; i < count; i++) { System.out.println(text); Thread.yield(); } }; }
一个lambda表达式一般由以下三部分组成：
- 参数
- 表达式
- 自由变量
参数和表达式好理解。那自由变量是什么呢？ 它就是在lambda表达式中引用的外部变量，比如上例中的text和count变量。
如果熟悉函数式编程的同学会发现，Lambda表达式其实就是”闭包”(closure)。只是Java8并未叫这个名字。 对于自由变量，如果Lambda表达式需要引用，是不允许发生修改的。
其实在Java的匿名内部类中，如果要引用外部变量，变量是需要声明为final的，虽然Lambda表达式的自由变量不用强制声明成final，但同样也是不允许修改的。
比如下面的代码：
public void repeatMsg(String text, int count) { Runnable r = () -> { while (count > 0) { count--; // 错误，不能修改外部变量的值 System.out.println(text); } }; }
另外，Lambda表达式中不允许声明一个和局部变量同名的参数或者局部变量。 比如下面的代码：
Path first = Paths.get("/usr/bin"); Comparator<String> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); // 错误，变量first已经被定义
接口中的默认方法
先说说为什么要在Java8接口中新增默认方法吧。
比如Collection接口的设计人员针对集合的遍历新增加了一个forEach()方法，用它可以更简洁的遍历集合。 比如:
list.forEach(System.out::println());
但如果在接口中新增方法，按照传统的方法，Collection接口的自定义实现类都要实现forEach()方法，这对广大已有实现来说是无法接受的。
于是Java8的设计人员就想出了这个办法：在接口中新增加一个方法类型，叫默认方法，可以提供默认的方法实现，这样实现类如果不实现方法的话，可以默认使用默认方法中的实现。
一个使用例子：
public interface Person { long getId(); default String getName() { return "jack"; } }
默认方法的加入，可以替代之前经典的接口和抽象类的设计方式，统一把抽象方法和默认实现都放在一个接口中定义。这估计也是从Scala的Trait偷师来的技能吧。
接口中的静态方法
除了默认方法，Java8还支持在接口中定义静态方法以及实现。
比如Java8之前，对于Path接口，一般都会定义一个Paths的工具类，通过静态方法实现接口的辅助方法。
接口中有了静态方法就好办了， 统一在一个接口中搞定！虽然这看上去破坏了接口原有的设计思想。
public interface Path{ public static Path get(String first, String... more) { return FileSystem.getDefault().getPath(first, more); } }
这样Paths类就没什么意义了~
小结
使用Lambda表达式后可以大幅减少冗余的模板式代码，使把更多注意力放在业务逻辑上，而不是复制一堆重复代码, 除非你在一个用代码行数来衡量工作量的公司，你觉得呢？
