lambda表達式和閉包

區分lambda表達式和閉包

熟悉的Javascript或者Ruby的同學，可能對另一個名詞：閉包更加熟悉。因為一般閉包的示例代碼，長得跟lambda差不多，導致我也在以前很長一段時間對這兩個概念傻傻分不清楚。其實呢，這兩個概念是完全不同維度的東西。

閉包是個什么東西呢？我覺得Ruby之父松本行弘在《代碼的未來》一書中解釋的最好：閉包就是把函數以及變量包起來，使得變量的生存周期延長。閉包跟面向對象是一棵樹上的兩條枝，實現的功能是等價的。

這樣說可能不夠直觀，我們還是用代碼說話吧。其實Java在很早的版本就支持閉包了，只是因為應用場景太少，這個概念一直沒得到推廣。在Java6里，我們可以這樣寫：

public static Supplier<Integer> testClosure(){
 final int i = 1;
 return new Supplier<Integer>() {
 @Override
 public Integer get() {
 return i;
 }
 };
}
public interface Supplier<T> {
 T get();
}

看出問題了么？這里i是函數testClosure的內部變量，但是最終返回里的匿名對象里，仍然返回了i。我們知道，函數的局部變量，其作用域僅限於函數內部，在函數結束時，就應該是不可見狀態，而閉包則將i的生存周期延長了，並且使得變量可以被外部函數所引用。這就是閉包了。這里，其實我們的lambda表達式還沒有出現呢！

而支持lambda表達式的語言，一般也會附帶着支持閉包了，因為lambda總歸在函數內部，與函數局部變量屬於同一語句塊，如果不讓它引用局部變量，不會讓人很別扭么？例如Python的lambda定義我覺得是最符合λ算子的形式的，我們可以這樣定義lambda：

#!/usr/bin/python
y = 1
f=lambda x: x + y
print f(2)
y = 3
print f(2)
輸出： 
3
5

 

這里y其實是外部變量。

Java中閉包帶來的問題

在Java的經典著作《Effective Java》、《Java Concurrency in Practice》里，大神們都提到：匿名函數里的變量引用，也叫做變量引用泄露，會導致線程安全問題，因此在Java8之前，如果在匿名類內部引用函數局部變量，必須將其聲明為final，即不可變對象。(Python和Javascript從一開始就是為單線程而生的語言，一般也不會考慮這樣的問題，所以它的外部變量是可以任意修改的)。

在Java8里，有了一些改動，現在我們可以這樣寫lambda或者匿名類了：

public static Supplier<Integer> testClosure() {
 int i = 1;
 return () -> {
 return i;
 };
}

這里我們不用寫final了！但是，Java大神們說的引用泄露怎么辦呢？其實呢，本質沒有變，只是Java8這里加了一個語法糖：在lambda表達式以及匿名類內部，如果引用某局部變量，則直接將其視為final。我們直接看一段代碼吧：

public static Supplier<Integer> testClosure() {
 int i = 1;
 i++;
 return () -> {
 return i; //這里會出現編譯錯誤
 };
}

明白了么？其實這里我們僅僅是省去了變量的final定義，這里i會強制被理解成final類型。很搞笑的是編譯錯誤出現在lambda表達式內部引用i的地方，而不是改變變量值的i++…這也是Java的lambda的一個被人詬病的地方。我只能說，強制閉包里變量必須為final，出於嚴謹性我還可以接受，但是這個語法糖有點酸酸的感覺，還不如強制寫final呢…