Java Lambda表达式

一、引言

在Java 8中，引入了Lambda表达式的概念，这大大提高了Java编程的效率和可读性。Lambda表达式是一种匿名函数，它可以传递给函数式接口，使得代码更加简洁和易于维护。在本文中，我们将从多个方面来介绍Lambda表达式，帮助读者全面了解这个概念并运用到实际编程中。

二、Lambda表达式入门

1、什么是Lambda表达式

Lambda表达式是一种函数式编程的概念，它可以把一个匿名函数作为参数传递给方法，从而使得代码更加简洁和易于维护。Lambda表达式的语法如下所示：

(parameters) -> expression or statement block

其中，parameters是参数列表，expression可以是任意的表达式，也可以是一个语句块。下面是一个例子：

(x, y) -> x + y

该Lambda表达式接受两个参数，将它们相加并返回结果。注意，该Lambda表达式返回的结果类型与方法参数类型的规则是相同的。

2、Lambda表达式的使用

要使用Lambda表达式，需要满足两个条件：一是参数类型可以推断出来，二是方法的参数类型必须是函数式接口。函数式接口指的是只有一个抽象方法的接口，比如Runnable和Comparator都是函数式接口。例如，我们可以使用Lambda表达式来替换匿名内部类：

// 使用匿名内部类
new Thread(new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("Hello world!");
    }
}).start();

// 使用Lambda表达式
new Thread(() -> System.out.println("Hello world!")).start();

Lambda表达式的使用使得代码变得更加简洁。

3、Lambda表达式的类型推断

Lambda表达式的类型可以通过上下文进行推断。例如，在Java 8中，Comparator接口可以用Lambda表达式来实现。我们可以通过Lambda表达式来比较两个字符串的长度：

List words = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
Collections.sort(words, (s1, s2) -> s1.length() - s2.length());

  

在这个例子中，我们使用Lambda表达式作为比较器来对字符串列表进行排序。Lambda表达式没有指定参数类型，因为它们可以从Collections.sort（）方法的上下文推断出来。

三、Lambda表达式的语法

1、基本语法

Lambda表达式由参数列表、箭头和函数体组成。参数列表可以为空，也可以有一个或多个参数。箭头指示Lambda表达式的返回值。函数体可以是一个表达式，也可以是一个语句块。例如：

// 无参数
() -> System.out.println("Hello world")

// 一个参数
(x) -> System.out.println(x)

// 多个参数
(x, y) -> x * y

// 多行语句
(x, y) -> {
    int sum = x + y;
    System.out.println("The sum of x and y is " + sum);
    return sum;
}

2、Lambda表达式的参数列表

Lambda表达式的参数列表可以为空，也可以有一个或多个参数。如果只有一个参数，则可以省略括号。例如：

// 一个参数
x -> x * x

在这个例子中，我们可以使用Lambda表达式来将一个数字乘以自己。参数x的类型可以从上下文中推断出来。

3、Lambda表达式的函数体

Lambda表达式的函数体可以是一个表达式，也可以是一个语句块。如果Lambda表达式的函数体是一个表达式，则可以省略花括号和return语句。例如：

// 一个表达式
(x, y) -> x + y

// 等价于：
(x, y) -> {
    return x + y;
}

如果Lambda表达式的函数体是一段语句块，则需要使用花括号和return语句来返回结果。例如：

// 一个语句块
(x, y) -> {
    int sum = x + y;
    return sum;
}

四、Lambda表达式的应用

1、函数式接口和Lambda表达式

Lambda表达式只有在函数式接口中才有意义。函数式接口是指只有一个抽象方法的接口，它可以作为Lambda表达式的参数。Java 8中提供了许多常用的函数式接口，如Comparator和Runnable。当我们使用Lambda表达式时，需要注意传递的参数类型必须是函数式接口。

2、Lambda表达式与方法引用

在Lambda表达式中，我们可以使用方法引用来调用已有的方法。方法引用可以看作Lambda表达式的一种简化写法。例如，我们可以使用Lambda表达式来调用String类的equals方法：

// 使用Lambda表达式
(str1, str2) -> str1.equals(str2)

// 使用方法引用
String::equals

方法引用使用双冒号运算符(::)来分隔方法名和类名或对象名。它可以替代Lambda表达式中的语句块。

3、Lambda表达式与Stream API

在Java 8中，Stream API提供了一种简洁、易于使用的方式来处理集合数据。Stream API支持链式调用，可以实现对集合的筛选、映射、排序和归约等操作。Lambda表达式是Stream API中的重要组成部分。例如，我们可以使用Lambda表达式来实现对整数列表的筛选和排序：

List numbers = Arrays.asList(3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5);

// 使用Lambda表达式进行筛选和排序
List
    result = numbers.stream()
                               .filter(n -> n % 2 != 0)
                               .sorted()
                               .collect(Collectors.toList());

   
  

在这个例子中，我们使用Lambda表达式从整数列表中筛选出奇数，并将它们排序。最后，我们将结果存储在另一个列表中。

五、Lambda表达式的总结

Lambda表达式是Java编程中的重要概念，它使得代码更加简洁、易于阅读和维护。本文从多个方面对Lambda表达式进行了详细介绍，包括Lambda表达式的基本语法、参数列表、函数体、应用等方面。我相信，通过学习本文，读者可以全面了解Lambda表达式的概念和用法，并将其应用到实际编程中。