Java8 Lambda表达式

Java8 Lambda表达式是自Java8版本以来的一项功能，它是一种函数式编程的概念，在Java中实现了类似于JavaScript、Python或Ruby等语言的匿名函数。它可以通过更少的代码和更快的处理速度提高Java代码的可读性和性能。Lambda表达式使Java的函数式编程变得更加容易，并且Java8中已经包括了很多内置的函数接口来支持Lambda表达式。Lambda表达式适用于集合框架和流式处理，可以更快速地实现集合框架的体现和流式处理的功能。

一、Lambda表达式的使用

在Java8中，Lambda表达式由参数、箭头和表达式组成。它可以表示具有一个方法的匿名内部类，可以传递函数作为参数并返回函数。这使得Lambda在处理传递代码时非常有用，可以将代码作为参数传递到方法中，并对其进行处理。Lambda表达式可以用于函数接口，例如Java中的Comparable或Runnable，使用匿名类看起来比较繁琐但是Lambda表达式可以使代码更简洁明了。

    // Runnable使用匿名内部类
    Runnable r1 = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("Hello from Runnable");
        }
    };

    // 使用Lambda表达式
    Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello from Lambda");

在以上的代码中，Lambda表达式被赋值给一个Runnable对象。注意箭头运算符（'->'）和代码块的形式必须与函数接口方法格式相匹配。

二、Functional Interface 概述

在Java8中，函数式接口（Functional Interface）是Lambda表达式和方法引用的基础，Java中最重要的接口之一。这个接口有一个方法（Functional Interface method），这个方法可以使用Lambda表达式被复制来实现，声明的类型定义Lambda表达式的方法。

Java8中的Functional Interface经常使用@FunctionalInterface注解，因为它有且仅有一个非默认/非静态方法的接口是函数接口，使用这个注解可以确保只有一个有效的抽象方法。如果添加了多个非默认/非静态方法或打算在未来添加多个，那么@FunctionalInterface将会报编译错误。

    @FunctionalInterface
    public interface MyFunctionalInterface {
        public abstract void doSomething();
    }

    // 使用Lambda表达式
    MyFunctionalInterface myLambdaFunction = () -> System.out.println("Hello from MyFunctionalInterface");
    myLambdaFunction.doSomething();

在以上代码中，@FunctionalInterface注解确保接口只有一个方法。Lambda表达式是作为doSomething方法的实现而传递的。

三、方法引用

方法引用是一种Lambda表达式的简写形式，它使用::运算符，指示编译器将方法作为一个参数传递。方法引用的语法为：方法引用类型::方法名。方法引用中的双冒号运算符是Java中的新运算符，它与Lambda表达式结合使用，可以使编译器将方法作为参数传递。这种方法被称为方法引用。

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

    // 参数类型与Lambda表达式中的类型相同
    numbers.forEach((Integer value) -> System.out.print(value + " "));

    // 使用方法引用
    numbers.forEach(System.out::print);

  

在以上的代码中，我们使用forEach()方法来遍历集合中的元素，并使用Lambda表达式作为参数传递。在第二个代码段中，我们使用方法引用来替代Lambda表达式，使用System.out::print代替Lambda表达式中的参数，这将使代码更加简洁明了。

四、Lambda表达式与集合框架

Lambda表达式在Java中广泛用于集合框架和数组的操作。在Java8中，集合框架新增了一些函数式接口，包括Predicate、Function和Consumer等。这些接口可以用于Lambda表达式，并可通过集合框架的各种方法进行操作。

    List names = Arrays.asList("John", "Paul", "George", "Ringo");

    // 使用Lambda表达式和Stream API遍历集合元素
    names.stream().forEach((name) -> System.out.println(name));

    // 使用方法引用和Stream API遍历集合元素
    names.stream().forEach(System.out::println);

  

在以上的代码中，我们使用Lambda表达式和Stream API遍历集合中的元素。在第二个例子中，我们使用方法引用System.out::println代替Lambda表达式中的参数，来打印集合中所有元素。

五、Lambda表达式的优势

相比于传统的方法定义，Lambda表达式具有以下优势：

1. 简洁：Lambda表达式允许我们更少的代码来编写相同的逻辑操作。它们也提供了更好的可读性和可维护性。

2. 更快：Lambda表达式使用的内部实现会使代码更快，并提高代码的性能。

3. 提高代码可读性：Lambda表达式可以将代码更加简洁明了，让代码看起来更像是自然语言，更容易理解。

六、结论

在Java8中，Lambda表达式是一个重要的功能，可以提高Java代码的易读性和性能。它可以作为函数接口的实现传递，并提供了更少的代码和更快的处理速度，以及更好的可读性和可维护性。它广泛用于集合框架和数组的操作，使代码更加优雅和简洁。