lambda表达式和闭包

lambda表达式和闭包

熟悉的Javascript或者Ruby的同学，可能对另一个名词：闭包更加熟悉。因为一般闭包的示例代码，长得跟lambda差不多，导致我也在以前很长一段时间对这两个概念傻傻分不清楚。其实呢，这两个概念是完全不同维度的东西。

闭包是个什么东西呢？我觉得Ruby之父松本行弘在《代码的未来》一书中解释的最好：闭包就是把函数以及变量包起来，使得变量的生存周期延长。闭包跟面向对象是一棵树上的两条枝，实现的功能是等价的。

这样说可能不够直观，我们还是用代码说话吧。其实Java在很早的版本就支持闭包了，只是因为应用场景太少，这个概念一直没得到推广。在Java6里，我们可以这样写：


public static Supplier<Integer> testClosure(){
    final int i = 1;
    return new Supplier<Integer>() {
        @Override
        public Integer get() {
            return i;
        }
    };
}

public interface Supplier<T> {
    T get();
}

看出问题了么？这里i是函数testClosure的内部变量，但是最终返回里的匿名对象里，仍然返回了i。我们知道，函数的局部变量，其作用域仅限于函数内部，在函数结束时，就应该是不可见状态，而闭包则将i的生存周期延长了，并且使得变量可以被外部函数所引用。这就是闭包了。这里，其实我们的lambda表达式还没有出现呢！

而支持lambda表达式的语言，一般也会附带着支持闭包了，因为lambda总归在函数内部，与函数局部变量属于同一语句块，如果不让它引用局部变量，不会让人很别扭么？例如Python的lambda定义我觉得是最符合λ算子的形式的，我们可以这样定义lambda：


#!/usr/bin/python
y = 1
f=lambda x: x + y
print f(2)
y = 3
print f(2)
输出：
3
5

这里y其实是外部变量。

Java中闭包带来的问题

在Java的经典著作《Effective Java》、《Java Concurrency in Practice》里，大神们都提到：匿名函数里的变量引用，也叫做变量引用泄露，会导致线程安全问题，因此在Java8之前，如果在匿名类内部引用函数局部变量，必须将其声明为final，即不可变对象。(Python和Javascript从一开始就是为单线程而生的语言，一般也不会考虑这样的问题，所以它的外部变量是可以任意修改的)。

在Java8里，有了一些改动，现在我们可以这样写lambda或者匿名类了：


public static Supplier<Integer> testClosure() {
    int i = 1;
    return () -> {
        return i;
    };
}

这里我们不用写final了！但是，Java大神们说的引用泄露怎么办呢？其实呢，本质没有变，只是Java8这里加了一个语法糖：在lambda表达式以及匿名类内部，如果引用某局部变量，则直接将其视为final。我们直接看一段代码吧：


public static Supplier<Integer> testClosure() {
    int i = 1;
    i++;
    return () -> {
        return i; //这里会出现编译错误
    };
}

明白了么？其实这里我们仅仅是省去了变量的final定义，这里i会强制被理解成final类型。很搞笑的是编译错误出现在lambda表达式内部引用i的地方，而不是改变变量值的i++…这也是Java的lambda的一个被人诟病的地方。我只能说，强制闭包里变量必须为final，出于严谨性我还可以接受，但是这个语法糖有点酸酸的感觉，还不如强制写final呢…