9.1Lambda表达式
Lambda 表达式（Lambda expression）是一个匿名函数，基于数学中的λ演算得名，也可称为闭包（Closure）
主要作用是不需要创建对象实例，可直接运行方法体
public class Test{public static Calculable calculate(char opr) {Calculable result;if (opr == '+') {// 匿名内部类实现Calculable接口result = new Calculable() {// 实现加法运算@Overridepublic int calculateInt(int a, int b) {return a + b;}};} else {// 匿名内部类实现Calculable接口result = new Calculable() {// 实现减法运算@Overridepublic int calculateInt(int a, int b) {return a - b;}};}return result;}public static Calculable calculate(char opr) {Calculable result;if (opr == '+') {// Lambda表达式实现Calculable接口result = (int a, int b) -> {return a + b;};} else {// Lambda表达式实现Calculable接口result = (int a, int b) -> {return a - b;};}return result;}}
格式
(参数列表) -> {// Lambda表达式体}
->被称为箭头操作符或 Lambda 操作符，箭头操作符将 Lambda 表达式拆分成两部分：
- 左侧：Lambda 表达式的参数列表。
- 右侧：Lambda 表达式中所需执行的功能，用
{ }包起来，即 Lambda 体
优缺点
优点：
- 代码简洁，开发迅速
- 方便函数式编程
- 非常容易进行并行计算
- Java 引入 Lambda，改善了集合操作（引入 Stream API）
缺点：
- 代码可读性变差
- 在非并行计算中，很多计算未必有传统的 for 性能要高
- 不容易进行调试
三种简写方式
①省略参数类型
Lambda 表达式可以根据上下文环境推断出参数类型
public static Calculable calculate(char opr) {Calculable result;if (opr == '+') {// Lambda表达式实现Calculable接口5 result = (a, b) -> {return a + b;};} else {// Lambda表达式实现Calculable接口10 result = (a, b) -> {return a - b;};}return result;}
②省略参数小括号
public static Calculable calculate(int power) {Calculable result;if (power == 2) {// Lambda表达式实现Calculable接口// 标准形式25 result = (int a) -> {return a * a;};} else {// Lambda表达式实现Calculable接口// 省略形式31 result = a -> {return a * a * a;};}return result;}
③省略return和大括号
如果 Lambda 表达式体中只有一条语句，那么可以省略 return 和大括号
public static Calculable calculate(int power) {Calculable result;if (power == 2) {// Lambda表达式实现Calculable接口// 标准形式result = (int a) -> {return a * a;};} else {// Lambda表达式实现Calculable接口// 省略形式12 result = a -> a * a * a;}return result;}
三种使用方式
①作为参数
Lambda 表达式一种常见的用途就是作为参数传递给方法，这需要声明参数的类型声明为函数式接口类型
public static void main(String[] args) {int n1 = 10;int n2 = 5;// 打印加法计算结果display((a, b) -> {return a + b;}, n1, n2);// 打印减法计算结果display((a, b) -> a - b, n1, n2);}public static void display(Calculable calc, int n1, int n2) {System.out.println(calc.calculateInt(n1, n2));}
②访问变量
Lambda 表达式可以访问所在外层作用域定义的变量，包括成员变量和局部变量。
访问成员变量
成员变量包括实例成员变量和静态成员变量。在 Lambda 表达式中可以访问这些成员变量，此时的 Lambda 表达式与普通方法一样，可以读取成员变量，也可以修改成员变量
public class LambdaDemo {
// 实例成员变量
private int value = 10;
// 静态成员变量
private static int staticValue = 5;
// 静态方法，进行加法运算
public static Calculable add() {
Calculable result = (int a, int b) -> {
// 访问静态成员变量，不能访问实例成员变量
staticValue++;
int c = a + b + staticValue;
// this.value;
return c;
};
return result;
}
// 实例方法，进行减法运算
public Calculable sub() {
Calculable result = (int a, int b) -> {
// 访问静态成员变量和实例成员变量
staticValue++;
this.value++;
int c = a - b - staticValue - this.value;
return c;
};
return result;
}
}
访问局部变量
对于成员变量的访问 Lambda 表达式与普通方法没有区别，但是访问局部变量时，变量必须是 final 类型的（不可改变）
public class LambdaDemo {
// 实例成员变量
private int value = 10;
// 静态成员变量
private static int staticValue = 5;
// 静态方法，进行加法运算
public static Calculable add() {
// 局部变量
int localValue = 20;
Calculable result = (int a, int b) -> {
// localValue++;
// 编译错误
int c = a + b + localValue;
return c;
};
return result;
}
// 实例方法，进行减法运算
public Calculable sub() {
// final局部变量
final int localValue = 20;
Calculable result = (int a, int b) -> {
int c = a - b - staticValue - this.value;
// localValue = c;
// 编译错误
return c;
};
return result;
}
}
方法引用
方法引用可以理解为 Lambda 表达式的快捷写法，它比 Lambda 表达式更加的简洁，可读性更高，有很好的重用性。
如果实现比较简单，复用的地方又不多，推荐使用 Lambda 表达式，否则应该使用方法引用。
Java 8 之后增加了双冒号::运算符，该运算符用于“方法引用”，注意不是调用方法。“方法引用”虽然没有直接使用 Lambda 表达式，但也与 Lambda 表达式有关，与函数式接口有关。 方法引用的语法格式如下：
ObjectRef::methodName
//其中，ObjectRef 是类名或者实例名，methodName 是相应的方法名
注意：被引用方法的参数列表和返回值类型，必须与函数式接口方法参数列表和方法返回值类型一致
public class LambdaDemo {
// 静态方法，进行加法运算
// 参数列表要与函数式接口方法calculateInt(int a, int b)兼容
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
// 实例方法，进行减法运算
// 参数列表要与函数式接口方法calculateInt(int a, int b)兼容
public int sub(int a, int b) {
return a - b;
}
}
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
int n1 = 10;
int n2 = 5;
// 打印加法计算结果
display(LambdaDemo::add, n1, n2);
LambdaDemo d = new LambdaDemo();
// 打印减法计算结果
display(d::sub, n1, n2);
}
public static void display(Calculable calc, int n1, int n2) {
System.out.println(calc.calculateInt(n1, n2));
}
}
/*
代码第 18 行声明 display 方法，第一个参数 calc 是 Calculable 类型，它可以接受三种对象：Calculable 实现对象、Lambda 表达式和方法引用。代码第 6 行中第一个实际参数LambdaDemo::add是静态方法的方法引用。代码第 9 行中第一个实际参数d::sub，是实例方法的方法引用，d 是 LambdaDemo 实例；
代码第 6 行的LambdaDemo::add和第 9 行的d::sub是方法引用，此时并没有调用方法，只是将引用传递给 display 方法，在 display 方法中才真正调用方法
*/
9.2函数式接口
Lambda 表达式实现的接口不是普通的接口，而是函数式接口。如果一个接口中，有且只有一个抽象的方法（Object 类中的方法不包括在内），那这个接口就可以被看做是函数式接口。这种接口只能有一个方法。如果接口中声明多个抽象方法，那么 Lambda 表达式会发生编译错误：
这说明该接口不是函数式接口，为了防止在函数式接口中声明多个抽象方法，Java 8 提供了一个声明函数式接口注解 @FunctionalInterface，示例代码如下。
// 可计算接口
@FunctionalInterface
public interface Calculable {
// 计算两个int数值
int calculateInt(int a, int b);
}
在接口之前使用 @FunctionalInterface 注解修饰，那么试图增加一个抽象方法时会发生编译错误。但可以添加默认方法和静态方法。
@FunctionalInterface 注解与 @Override 注解的作用类似。Java 8 中专门为函数式接口引入了一个新的注解 @FunctionalInterface。该注解可用于一个接口的定义上，一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。
提示：Lambda 表达式是一个匿名方法代码，Java 中的方法必须声明在类或接口中，那么 Lambda 表达式所实现的匿名方法是在函数式接口中声明的
9.3函数式编程
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