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Java 基础 —— Lambda 表达式

Lambda 表达式是 Java 8 的重要更新，它支持将代码块作为方法参数、允许使用更简洁的代码来创建只有一个抽象方法的接口的实例。

描述中提到的接口称为函数式接口

语法

Lambda 表达式的主要作用就是可以用于简化创建匿名内部类对象，Lambda 表达式的代码块将会用于实现抽象方法的方法体，Lambda 表达式就相当于一个匿名方法。

Lambda 表达式由三部分组成：

->

示例

interface Eatable {
    void taste();
}

interface Flyable {
    void fly(String weather);
}

interface Addable {
    int add(int a, int b);
}


public class LambdaQs {
    // 调用该方法需要传入一个 Eatable 类型的对象
    public void eat(Eatable e) {
        System.out.println(e);
        e.taste();
    }

    // 调用该方法需要传入 Flyable 类型的对象
    public void drive(Flyable f) {
        System.out.println("我正在驾驶：" + f);
        f.fly("「夏日晴天」");
    }

    // 调用该方法需要 Addable 类型的对象
    public void calc(Addable add) {
        System.out.println("5 + 3 = " + add.add(5, 3));
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaQs lq = new LambdaQs();
        // Lambda 表达式的代码块只有一句，因此省略了花括号
        lq.eat(() -> System.out.println("雪糕的味道不错！"));
        // Lambda 表达式的形参只有一个参数，因此省略了圆括号
        lq.drive(weather -> {
            // 对接口中抽象方法 fly 的重写
            System.out.println("今天天气是：" + weather);
            System.out.println("飞机平稳飞行！");
        });
        // Lambda 表达式只有一条语句，即使该表达式需要返回值，也可以省略 return
        lq.calc((a, b) -> a + b);
        // 如果不用 Lambda 表达式，就需要如下匿名类的方式去重写抽象方法
        lq.calc(new Addable() {
            @Override
            public int add(int a, int b) {
                return a + b;
            }
        });
    }
}

输出结果：

oop.lambda.LambdaQs$$Lambda$1/1607521710@7ef20235
雪糕的味道不错！
我正在驾驶：oop.lambda.LambdaQs$$Lambda$2/1329552164@15aeb7ab
今天天气是：「夏日晴天」
飞机平稳飞行！
5 + 3 = 8
5 + 3 = 8

以上示例可以说明，Lambda 表达式实际上可以被当做一个具体的对象。

Lambda 表达式与函数式接口

Lambda 表达式的类型，也被称为「目标类型（ target type ）」。 Lambda 表达式的目标类型必须是「函数式接口（ functional interface ）」。函数式接口代表只包含一个抽象方法的接口。函数式接口可以包含多个默认方法、类方法，但仅能声明一个抽象方法。

查询 Java 8 的 API 文档，可以发现大量的函数式接口，例如：Runnable、ActionListener 等接口都是函数式接口。

Java 8 专门为函数式接口提供了 @FunctionalInterface 注解。该注解就是用于告诉编译器校验接口必须是函数式接口，否则就报错。

由于 Lambda 表达式的结果就是被当做对象/实例，因此，可以使用 Lambda 表达式进行赋值，示例：

Runnable r = () -> {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        System.out.println(i);
    }
};

我们看一下 Runnable 接口的定义：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

看一个错误示例：

Object obj = () -> {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        System.out.println(i);
    }
};

上面这段代码会报错： Target type of a lambda conversion must be an interface 。Lambda 表达式的目标类型必须是明确的函数式接口！将 Lambda 表达式赋值给 Object 类型的变量，编译器只能推断出它的表达类型为 Object，而 Object 并不是函数式接口，因此就报错了！

为了保证 Lambda 表达式的目标类型是明确的函数式接口，有如下三种常见方式：

将 Lambda 表达式赋值给函数式接口类型的变量；
将 Lambda 表达式作为函数式接口类型的参数传给某个方法；
使用函数式接口对 Lambda 表达式进行强制类型转换；

将上面出错的代码可以进行如下的改写：

Object obj1 = (Runnable)() -> {
    for (int i = 0; i < 100; i++) {
        System.out.println(i);
    }
};

综上，Lambda 表达式的本质很简单，就是使用简单的语法来创建函数式接口的实例，避免匿名内部类的繁琐。

方法引用于构造器引用

如果 Lambda 表达式的代码块只有一条代码，还可以在代码中使用方法引用和构造器引用。

方法引用和构造器引用的好处是使 Lambda 表达式的代码块更加简洁。方法引用和构造器引用都需要使用两个英文冒号 :: 。

种类	示例	说明	对应的 Lambda 表达式
引用类方法	类名::类方法	函数式接口中被实现的方法的全部参数传给该类方法作为参数	`(a,b,...) -> 类名.类方法(a,b,...)`
引用特定对象的实例方法	特定对象::实例方法	函数式接口中被实现的方法的全部参数传给该方法作为参数	`(a,b,...) -> 特定对象.实例方法(a,b,...)`
引用某类对象的实例方法	类名::实例方法	函数式接口中被实现的方法的第一个参数作为调用者，后面的参数全部传给该方法作为参数	`(a,b,...)->a.实例方法(b,...)`
引用构造器	类名::new	函数式接口中被实现方法的全部参数传给该构造器作为参数	`(a,b,...)->new 类名(a,b,...)`