Java 終於在 Java 8 中引入了 Lambda 表達式。也稱之為閉包或者匿名函數。

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根據JSR 335, Java 終於在 Java 8 中引入了 Lambda 表達式。也稱之為閉包或者匿名函數。

 

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JSR 335

所謂的 JSR （Java Specification Requests） 全稱叫做 Java 規范提案。簡單來說就是向 Java 社區提交新的 API 或 服務 請求的提案。這些提案將作為 Java 社區進行 Java 語言開發的需求，引導着開發的方向。

JSR 335 的提案內容摘要如下：

This JSR will extend the Java Programming Language Specification and the Java Virtual Machine Specification to support the following features:

• Lambda Expressions
• SAM Conversion
• Method References
• Virtual Extension Methods

也就是如下幾點：

1. 支持 lambda 表達式。
2. 支持 SAM conversion 用來向前兼容。
3. 方法引用 Method References
4. Virtual Extension Methods

在 Java 8 中，以上均已經實現,以上內容下文均有介紹。

為什么需要 Lambda 表達式?

Lambda 表達式，其實就是代碼塊。

 

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原來怎么處理

在具體了解 lambda 之前，我們先往后退一步，看看之前我們是如何處理這些代碼塊的！

例子一

當決定在單獨的線程運行某程序時，你這樣做的

class Worker implements Runnable { public void run() { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWork(); } ... } 

這樣執行：

Worker w = new Worker(); new Thread(w).start(); 

Worker 中包含了你要執行的代碼塊。

例子二

如果你想實現根據字符串長度大小來排序，而不是默認的字母順序，你可以自己來實現一個 Comparator 用來 Sort。

class LengthComparator implements Comparator<String> { public int compare(String first, String second) { return Integer.compare(first.length(), second.length()); } } Arrays.sort(strings, new LengthComparator()); 

例子三

另外一個例子，我選的是 Android 中的點擊事件，同樣是 Java:

button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View view) { Toast.makeText(MainActivity.this, "Hello World!", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } }); 

上面代碼有什么問題呢？

 

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它們都太復雜了啊！

上述例子都是在某個類中實現某個接口，然后傳遞到另外一個方法中作為參數，然后用來執行。

但是本質上，他們要傳遞的就是接口中那一個方法的實現而已啊！有必要先創建類，再實例化，再傳遞給調用的位置嗎？

因為 Java 是純面向對象的語言，像其他語言那樣隨隨便便傳個方法過來，那可不行，必須要這樣。

在其他語言中你可能可以，但是，在Java 中，不可以。

 

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Java 設計人員為了 Java 的簡潔跟連貫性，一直拒絕為Java添加這種功能。（這也是我喜歡Java而不喜歡Python的原因啊！！！)

經過多年的努力，開發人員終於找到了符合 Java 編程習慣的 Lambda 表達式！

Lambda 表達式語法(Syntax)

考慮下前面的例子：

Integer.compare(first.length(), second.length())

first和second都是 String 類型，Java 是強類型的語言，必須指定類型:

(String first, String second)
     -> Integer.compare(first.length(), second.length())

 

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看到沒有！第一個 Lambda 表達式誕生了！！輸入、輸出簡潔明了！

為什么叫 Lambda 呢，這個很多年以前，有位邏輯學家想要標准化的表示一些可以被計算的數學方程（實際上存在，但是很難被表示出來），他就用 ℷ 來表示。

重新介紹一下 Java 中 Lambda 表達式的格式:

(參數) -> 表達式

多返回值

如果計算的結果並不由一個單一的表達式返回（換言之，返回值存在多種情況），使用“{}"，然后明確指定返回值。

(String first, String second) -> {
     if (first.length() < second.length()) return -1; else if (first.length() > second.length()) return 1; else return 0; } 

無參數

如果沒有參數，則 "()"中就空着。

() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWork(); } 

省略

如果參數的類型可以被推斷出，則可以直接省略

Comparator<String> comp
     = (first, second) // Same as (String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); 

這里，first和second可以被推斷出是 String 類型，因為 是一個 String 類型的 Comparator。

如果單個參數可以被推斷出，你連括號都可以省略：

EventHandler<ActionEvent> listener = event ->
     System.out.println("Thanks for clicking!"); // Instead of (event) -> or (ActionEvent event) -> 

修飾符

你可以像對待其他方法一樣，annotation，或者 使用 final 修飾符

(final String name) -> ... (@NonNull String name) -> ... 

永遠不要定義 result 的類型，lambda 表達式總是從上下文中推斷出來的：

(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length())

注意

注意，在lambda 表達式中，某些分支存在返回值，某些不存在返回值這樣的情況是不允許的。
如 (int x) -> { if (x >= 0) return 1; }這樣是非法的。

函數式接口(Functional Interfaces/SAM)

要介紹 Java 中 lambda 表達式的實現，需要知道什么是 函數式接口。

什么叫作函數式接口呢(SAM)？

函數式接口指的是只定義了唯一的抽象方法的接口（除了隱含的Object對象的公共方法）， 因此最開始也就做SAM類型的接口（Single Abstract Method）。

Lambda 表達式向前兼容這些接口。

Comparable

舉個例子 Array.sort:

Arrays.sort(words,
     (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));

Array.sort() 方法收到一個實現了 Comparable<String> 接口的實例。

其實可以把 Lambda 表達式想象成一個方法，而非一個對象，一個可以傳入一個接口的方法。

OnClickListener

再舉個例子

button.setOnClickListener(event ->
     System.out.println("Thanks for clicking!")); 

你看，是不是更易讀了呢？

Lambda 表達式能夠向前兼容這些 interfaces, 太棒了！ 那 Lambda 表達式還能干什么呢？

實際上，將函數式接口轉變成 lambda 表達式是你在 Java 中唯一能做的事情。

 

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Why ？！！

在其他的語言中，你可以定義一些方便的方法類型，但在 Java 中，你甚至不能將一個Lambda表達式賦值給類型為 Object 的變量，因為 Object 變量不是一個 Functional Interface。

Java 的設計者們堅持使用熟悉的 interface 概念而不是為其引入新的 方法類型。

(這里我還要為設計者點贊！謹慎的設計，一方面降低了初學者的門檻，一方面方便了高級用戶的使用。對比 python2和 python3，升級的不兼容讓很多人一直停留在 python2)

Method References

能不能再簡潔一點？有的時候我們所要做的事情不過是調用其他類中方法來處理事件。

button.setOnClickListener(event -> System.out.println(event));

如果這樣呢？

button.setOnAction(System.out::println);

表達式 System.out::println 屬於一個方法引用（method reference）， 相當於 lambda 表達式 x -> System.out.println(x)

 

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再舉個例子，如果你想對字符串不管大小寫進行排序,就可以這樣寫！

Arrays.sort(strings, String::compareToIgnoreCase)

如上所見 ::操作符將方法名與實例或者類分隔開。總體來說，又如下的規則:

• object::instanceMethod
• Class::staticMethod
• Class::instanceMethod

值得指出的是， this和super關鍵字可以在其中使用：

class Greeter { public void greet() { System.out.println("Hello, world!"); } } 

class ConcurrentGreeter extends Greeter { public void greet() { Thread t = new Thread(super::greet); t.start(); } } 

構造方法引用 Constructor References

跟上一個差不多，畢竟構造方法 也是方法啊！！不過方法名字為 new 。

但是！這個構造方法引用有一個牛逼的地方！

你知道 Array 是不能使用范型的對吧！（什么，你不知道？看看這里 http://stackoverflow.com/questions/2927391/whats-the-reason-i-cant-create-generic-array-types-in-java),你沒有辦法創建一個類型為 T 的 Array 。 new T[n] 將會被覆蓋為 new Object[n]。

假設我們想要一個包含 buttons 的 Array。Stream interface 可以返回一個 Object array。

Object[] buttons = stream.toArray();

不不不，我們可不想要 Object。Stream 庫使用 構造方法引用解決了這個問題:

Button[] buttons = stream.toArray(Button[]::new); 

 

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變量作用域

注意到我們在題目中寫着 閉包（closure),實際上，閉包的定義是: 引用了自由變量的函數。

在之前，如果需要在匿名類的內部引用外部變量，需要將外部變量定義為 final ，現在有了 lambda 表達式，你不必再這么做了。但同樣需要保證外部的自由變量不能在 lambda 表達式中被改變。

 

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這是什么意思呢？ 不需要定義為 final，也不能改？

其實理解起來很簡單，Java 8 中，不需要定義為 final ，但你其實可以直接把他當作 final，不要試圖修改它就行了。

即便你用內部類，現在也無需定義為 final 了。

參考 StackOverFlow 鏈接: http://stackoverflow.com/questions/4732544/why-are-only-final-variables-accessible-in-anonymous-class

Default Methods

由於歷史原因，像是類似 Collection 這種接口，如果進行添加接口的話，那將會造成之前的代碼出錯。

Java 想了一個一勞永逸的方法解決這個問題， 使用 default 修飾符來提供默認的實現

比如 Collection 接口的源代碼:

default void remove() { throw new UnsupportedOperationException("remove"); } 

當沒有 override remove 這個方法是，調用的時候返回 UnsupportedOperationException 錯誤。

Static Methods in Interfaces

Java 8 中，你可以在接口中添加靜態方法了。 可能與你想的不太一樣，但是呢，為了方便起見，現在 interface 可以有靜態方法了。

參考鏈接：

1. JSR 335: Lambda Expressions for the JavaTM Programming Language
2. Java 8 新特性概述
3. Lambda Expressions in Java 8

 

作者：AlexZhao
鏈接：https://www.jianshu.com/p/85affe38ce5c
來源：簡書
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