Java 8——Lambda表达式

本篇文章不介绍Lambda的前世今生，这里只对Lambda表达的应用做详细了解。以及与内部类的差异点。

Lambda表达式

Lambda表达式是Java SE 8版本中引入的新的语法糖。将功能看做方法参数，将代码看做数据。

Lambda表达式语法：

LambdaParameters -> LambdaBody

Lambda表达式分为三部分：

参数列表
->符号
函数体

如：

() -> {} // 无参，返回结果为空

(x) -> System.out.println(x); // 带有一个参数

(Thread t) -> { t.start(); }  // 带有一个申明参数

(int x, int y) -> x + y; // 带有两个申明参数，一个方法参数；

(int x, int y) -> return x +y; // 带有两个申明参数，一个方法参数；

(x, y) -> return x +y; // 带有两个申明参数，一个方法参数；

总体上表现如上形式，是Java中一种新的风格的表达式，和普通的表达的确有很大风格上的差异性。

这种风格的语法优势：

语法特点决定了语句的简洁紧凑，通过减少申明类型、return、单行语句去括号等等从而变得更精简；
具有更强的表达能力，减少冗余的代码，从而更关注真正的功能语句，语义更精确清晰；

函数式接口

已经对lambda表达式定义好了，但是如何在兼容面向对象的Java体系中使用。在面向对象体系中，一切皆是对象，怎样将这种表达式作为对象去使用，从而引入函数使接口：只有一个抽象方法的接口，代表着单功能的契约。

为了区分函数式接口和只包含一个抽象方法的普通接口，需要使用@FunctionalInterface注解标注接口，这样编译器就能将其作为函数式接口处理。

注：无论是本身具有还是继承都可以。如果继承父接口的抽象方法，也算入函数式接口一个抽象方法的统计中；如果覆盖Object类的方法，不会算入统计中，因为任何对象都继承自Object

有了函数式接口就可以很方便的使用lambda表达式，使用Java来进行函数式编程。

Function<String, String> f = (String x) -> x.toUpperCase();

f.apply("msg");

lambda表达式可以赋值给函数式接口，这里涉及到目标类型上下文，编译器根据lambda表达式所在的上下文推导其目标类型为Function。

List<String> list = new ArrayList<>();

list.forEach((x) -> System.out.println(x));

lambda表达式作为方法参数，其实是list.forEach方法中的方法参数是函数式接口，编译器推导lambda表达式类型为forEach中的函数式接口类型作为lambda表达式的目标类型。

从以上可以看出：

lambda表达式的目标类型必须是函数式接口，但是函数式接口和lambda表达式是两部分，函数式接口并不属于lambda表达式一部分，只是作为其目标类型；
函数式接口的抽象方法参数必须与lambda表达式的相一致：数量和个数；
函数式接口抽象方法返回参数与lambda表达式返回值一致：类型；
lambda表达式中抛出的受检异常与函数式接口抽象方法上的throws保持一致；

函数式接口使得lambda表达式能够更好的使用。Java是面向对象，如果在此基础上引入lambda，势必需要向前兼容：

如果引入新的类型，势必要与旧的api形成两套体系，这样就无法在历史版本中使用lambda表达式；
如果引入新的类型，Java类库需要对于同一功能就需要维护两份：过去历史版本/lambda版本；

如果使用已有的接口表示：

接口是 Java 类型系统的一部分
接口天然就拥有其运行时表示（Runtime representation）；

基于这些原因，选择已有的接口类型作为函数式接口，然后引入lambda表达式是最折中平衡的方式。

Lambda表达式与匿名内部类

lambda表达式的简洁、紧凑的语法结构是匿名内部类所不能比拟的；
lambda表达式具有更明确的语义——因为只关注有效的代码；
lambda表达式的作用域比匿名内部类更加有友好（词法作用域/新的内部作用域）：this在lambda表达式中表示外部内，而在内部类中表示当前内部类实例；变量名在lambda表达式中就是表示外部的，而在内部类中要防止继承自超类———lambda的词法作用域；(Shadowing问题，如果对Shadowing不熟悉，赶紧戮Shadowing)
lambda是函数式编程的体现，内部类任然是在面向对象层面；

参考

深入理解Java 8 Lambda（语言篇——lambda，方法引用，目标类型和默认方法）

The Java® Language Specification

Lambda Expressions