java8新特性（二）：Lambda表达式

一、什么是Lambda表达式

上一篇中已经看到了Lambda表达式的使用场景，这一篇深入学习一下Java8的这个新特性。

首先Lambda说一下表达式的定义：它是一个简洁的可以用于传递的匿名函数。包含以下一些特性：

1- 它是匿名的：它不像不通的方法那样有一个明确的名称。

2- 它是一个函数：因为它不属于某个特定的类，但是它有参数列表、函数体、返回类型、和异常列表。

3- 它可以被传递：可以当成参数传递给一个方法，或者存储在一个变量当中。

4- 它是简洁的：不需要像匿名类那样写很多冗余的代码。

Lambda表达式的结构：

java8新特性（二）：Lambda表达式

没有Lambda表达式之前写一个匿名类是这样写的:

Comparator<Apple> byWeight = new Comparator<Apple>() {

public int compare(Apple a1, Apple a2){

return a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

}

};

有了Lambda表达式之后:

Comparator<Apple> byWeight = (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

Lambda表达式的基本语法有两种形式

一种表达式语法，不带花挂号：(parameters) -> expression

表达式最后一句就是返回值，不需要显示的return语句。

或者

一种是语句语法，带有花挂号：(parameters) -> { statements; }

带花挂号的必须是完整的语句，不能写表达式。

例子

用例	lambda表达式实例
布尔表达式	(List<String> list) -> list.isEmpty()
创建对象	() -> new Apple(10)
消费一个对象	(Apple a) -> { System.out.println(a.getWeight()); }
抽取对象属性	(String s) -> s.length()
合并两个值	(int a, int b) -> a * b
比较两个对象	(Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight())

二、Lambda表达式的使用场景

你可以在函数式接口上下文的环境中使用Lambda表达式。

那么什么是函数式接口呢? 简要的说函数式接口就是有且只有一个抽象方法的接口.

三、函数描述器

定义：函数描述器是函数接口的抽象方法的方法签名，从本质上描述Lambda表达式的签名，我们称这种抽象方法为函数描述器。

举例来说，Runnable接口就可以被描述为一个函数接口的签名，它没有参数没有返回值。

Java 8 中通用的函数没描述器

函数接口	函数描述器	基本类型函数接口
Predicate<T>	T -> boolean	IntPredicate, LongPredicate, DoublePredicate
Consumer<T>	T -> void	IntConsumer, LongConsumer, DoubleConsumer
Function<T, R>	T -> R	IntFunction<R>, IntToDoubleFunction, IntToLongFunction, LongFunction<R>, LongToDoubleFunction, LongToIntFunction, DoubleFunction<R>, ToIntFunction<T>, ToDoubleFunction<T>, ToLongFunction<T>
Supplier<T>	() -> T	BooleanSupplier, IntSupplier, LongSupplier, DoubleSupplier
UnaryOperator<T>	T -> T	IntUnaryOperator, LongUnaryOperator, DoubleUnaryOperator
BinaryOperator<T>	(T, T) -> T	IntBinaryOperator, LongBinaryOperator, DoubleBinaryOperator
BiPredicate<L, R>	(L, R) -> boolean
BiConsumer<T, U>	(T, U) -> void	ObjIntConsumer<T>, ObjLongConsumer<T>, ObjDoubleConsumer<T>
BiFunction<T, U, R>	(T, U) -> R	ToIntBiFunction<T, U>, ToLongBiFunction<T, U>, ToDoubleBiFunction<T, U>

由于java 中基本类型和包装类型之间可以自动实现相互转化，叫做boxing 和unboxing。

但是这个过程会带来性能的开销。所以在java8 中提供了基本类型的功能接口。

四、类型检查、类型推断、约束

Lambda表达式没有明确的类型说明，它的类型会根据它所在的上下文推断。

Figure 3.4. Deconstructing the type-checking process of a lambda expression

相同的Lambda表达式，不同的功能接口。

Callable<Integer> c = () -> 42;

PrivilegedAction<Integer> p = () -> 42;

Comparator<Apple> c1 = (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

ToIntBiFunction<Apple, Apple> c2 = (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

BiFunction<Apple, Apple, Integer> c3 = (Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight());

void 返回值可以兼容

// Predicate has a boolean return

Predicate<String> p = s -> list.add(s);

// Consumer has a void return

Consumer<String> b = s -> list.add(s);

类型推断

java8新特性（二）：Lambda表达式

约束

lambda表达式可以没有约束的捕获实例变量和静态变量，但是捕获局部变量时，被捕获的局部变量必须是final类型的或者effectively final的（定义为final 或者事实上的final类型），并且lambda表达式不能改变局部变量的值。

五、方法引用

方法引用可以让你重复使用现有的方法定义，并且像Lambda表达式一样传递他们，而且比lambda表达式更加简洁。

//引用普通方法

Converter<String, Integer> converter = Integer::valueOf;

//引用构造方法

PersonFactory<Person> personFactory = Person::new;

六、 Lambda表达式访问变量的作用域

public void testLambdaScope(){
//访问局部变量
int num = 1;
Converter<Integer, String> stringConverter = (from) -> String.valueOf(from + num);
String converted = stringConverter.convert(2); // 3
System.out.println(converted); // 3

//访问成员变量
Converter<Integer, String> stringConverter1 = (from) -> {
outerNum = 23;
return String.valueOf(from);
};
//访问静态变量
Converter<Integer, String> stringConverter2 = (from) -> {
outerStaticNum = 72;
return String.valueOf(from);
};

//访问接口的默认方法是不行的
Formula formula = (a) -> sqrt( a * 100);

}

java8新特性（二）：Lambda表达式

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