Java8新特性之Lambda表达式的使用

1. lambda表达式介绍

lambda表达式是Java8提供的新特性之一，也可以称之为闭包；它支持Java能够进行简单的函数式编程，也就是说可以把一个匿名函数作为一个方法的参数进行传递；其格式分为三部分，第一部分为入参列表，第二部由->固定组成，第三部分为方法体；

public class LambdaTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 使用lambda表达式创建线程
        Thread thread = new Thread(() -> {
            System.out.println("thread running");
        });
        thread.start();
    }
}

// 运行结果
thread running

2. lambda表达式的重要特征

可选的参数类型声明：不需要声明参数的类型，编译器可以统一识别参数值；

public class LambdaTest {

    private Integer a;

    public LambdaTest(Integer a) {
        this.a = a;
    }

    public void print(LambdaInterface lambdaInterface) {
        lambdaInterface.print(this.a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest lambdaTest = new LambdaTest(123);
        // 声明参数类型
        System.out.println("声明参数类型");
        lambdaTest.print((Integer a) -> {
            System.out.println("a: " + a);
        });
        // 不声明参数类型
        System.out.println("不声明参数类型");
        lambdaTest.print((a) -> {
            System.out.println("a: " + a);
        });
    }
}

interface LambdaInterface {
    void print(Integer a);
}

// 运行结果
声明参数类型
a: 123
不声明参数类型
a: 123

可选的参数圆括号：一个参数时不需要定义圆括号，但没有参数或者多个参数时则必须要定义；

public class LambdaTest {

    private Integer a;

    public LambdaTest(Integer a) {
        this.a = a;
    }

    public void print(LambdaInterface lambdaInterface) {
        lambdaInterface.print(this.a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest lambdaTest = new LambdaTest(123);
        // 定义参数圆括号
        System.out.println("定义参数圆括号");
        lambdaTest.print((a) -> {
            System.out.println("a: " + a);
        });
        // 一个参数可不定义参数圆括号
        System.out.println("一个参数可不定义参数圆括号");
        lambdaTest.print(a -> {
            System.out.println("a: " + a);
        });
    }
}

interface LambdaInterface {
    void print(Integer a);
}

// 运行结果
定义参数圆括号
a: 123
一个参数可不定义参数圆括号
a: 123

可选的大括号：如果方法体仅有一个语句，可不需要使用大括号；

public class LambdaTest {

    private Integer a;

    public LambdaTest(Integer a) {
        this.a = a;
    }

    public void print(LambdaInterface lambdaInterface) {
        lambdaInterface.print(this.a);
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest lambdaTest = new LambdaTest(123);
        // 使用方法体大括号
        System.out.println("使用方法体大括号");
        lambdaTest.print(a -> {
            System.out.println("a: " + a);
        });
        // 一个语句可不使用方法体大括号
        System.out.println("一个语句可不使用方法体大括号");
        lambdaTest.print(a -> System.out.println("a: " + a));
    }
}

interface LambdaInterface {
    void print(Integer a);
}

// 运行结果
使用方法体大括号
a: 123
一个语句可不使用方法体大括号
a: 123

可选的返回关键字：如果方法体仅有一个表达式返回值语句，可不需要声明返回关键字，但存在大括号时则必须声明；

public class LambdaTest {

    private Integer a;
    private Integer b;

    public LambdaTest(Integer a, Integer b) {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }

    public Integer sum(LambdaInterface lambdaInterface) {
        return lambdaInterface.calculate(this.a, this.b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest lambdaTest = new LambdaTest(123, 456);
        // 声明返回关键字
        System.out.println("声明返回关键字");
        Integer s1 = lambdaTest.sum((Integer a, Integer b) -> {
            return a + b;
        });
        System.out.println(s1);
        // 一个表达式返回值语句可不声明返回关键字
        System.out.println("一个表达式返回值语句可不声明返回关键字");
        Integer s2 = lambdaTest.sum((a, b) -> a + b);
        System.out.println(s2);
    }
}

interface LambdaInterface {
    Integer calculate(Integer a, Integer b);
}

// 运行结果
声明返回关键字
579
一个表达式返回值语句可不声明返回关键字
579

3. lambda表达式对域外变量的限制

lambda表达式对域外的局部变量具有隐性final语义的限制，但对成员变量没有该限制；

public class LambdaTest {

    private Integer a;
    private Integer b;

    public LambdaTest(Integer a, Integer b) {
        this.a = a;
        this.b = b;
    }

    public Integer sum(LambdaInterface lambdaInterface) {
        return lambdaInterface.calculate(this.a, this.b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest lambdaTest = new LambdaTest(123, 456);
        int c = 111;
        Integer s1 = lambdaTest.sum((a, b) -> {
            // 修改域外局部变量将出现编译错误
            c = 222;
            return a + b;
        });
        System.out.println(s1);

        int d = 333;
        Integer s2 = lambdaTest.sum((a, b) -> {
            // 域外修改lambda表达式内部使用过的域外局部变量也将导致编译错误
            return a + b + d;
        });
        d = 444;
        System.out.println(s2);
    }
}

interface LambdaInterface {
    Integer calculate(Integer a, Integer b);
}

public class LambdaTest {

    private Integer a;
    private Integer b;
    private Integer c;

    public LambdaTest(Integer a, Integer b, Integer c) {
        this.a = a;
        this.b = b;
        this.c = c;
    }

    public Integer sum(LambdaInterface lambdaInterface) {
        return lambdaInterface.calculate(this.a, this.b);
    }

    public static void main(String[] args) {
        LambdaTest lambdaTest = new LambdaTest(123, 456, 789);
        Integer s1 = lambdaTest.sum((a, b) -> {
            // 没有出现编译错误
            lambdaTest.c = 999;
            return a + b + lambdaTest.c;
        });
        System.out.println(s1);
    }
}

interface LambdaInterface {
    Integer calculate(Integer a, Integer b);
}

// 运行结果
1578

4. lambda表达式的优缺点

优点：

1.使代码更加简洁；

2.减少匿名内部类的创建，节省资源；

缺点：

1.可维护性差，必须熟悉抽象方法的参数列表；

2.可读性差，必须对lambda表达式有一定深入；

5. lambda表达式的使用场景

在声明方法时，方法的形参列表包含一个或者多个函数式接口就可以使用lambda表达式；如：

使用实现Runnable接口创建线程

使用实现Callable接口创建FutureTask

使用四大函数式接口消费者接口Consumer、提供者接口Supplier、断言型接口Predicate、函数型接口Function

6. lambda表达式的实现原理

lambda表达式是通过特定的语法，让编译器对java文件进行编译时，针对每一个lambda表达式会编译成一个对应的静态方法，由此也可证明lambda表达式并不是一种语法糖；

// 对上面的LambdaTest.java编译后的LambdaTest.class文件使用javap -p进行查看将会得到如下结果
javap -p LambdaTest.class
Compiled from "LambdaTest.java"
public class cn.jackiegu.java8.study.lambda.LambdaTest {
  private java.lang.Integer a;
  private java.lang.Integer b;
  private java.lang.Integer c;
  public cn.jackiegu.java8.study.lambda.LambdaTest(java.lang.Integer, java.lang.Integer, java.lang.Integer);
  public java.lang.Integer sum(cn.jackiegu.java8.study.lambda.LambdaInterface);
  public static void main(java.lang.String[]);
  private static java.lang.Integer lambda$main$0(cn.jackiegu.java8.study.lambda.LambdaTest, java.lang.Integer, java.lang.Integer);
}

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