Java SE 8: Lambda表达式

Java SE 8: Lambda表达式2013-12-07 infoq 成富Java SE 8在6月13的版本中已经完全了全部的功能。在这些新的功能中，lambda表达式是推动该版本发布的最重要新特性。因为Java第一次尝试引入函数式编程的相关内容。社区对于lambda表达式也期待已久。 Lambda表达式的相关内容在JSR 335中定义，本文的内容基于最新的规范和JDK 8 Build b94。开发环境使用的是Eclipse。

Lambda表达式

要理解lambda表达式，首先要了解的是函数式接口（functional interface）。简单来说，函数式接口是只包含一个抽象方法的接口。比如Java标准库中的 java.lang.Runnable和java.util.Comparator都是典型的函数式接口。对于函数式接口，除了可以使用Java中标准的方法来创建实现对象之外，还可以使用lambda表达式来创建实现对象。这可以在很大程度上简化代码的实现。在使用lambda表达式时，只需要提供形式参数和方法体。由于函数式接口只有一个抽象方法，所以通过 lambda表达式声明的方法体就肯定是这个唯一的抽象方法的实现，而且形式参数的类型可以根据方法的类型声明进行自动推断。

以Runnable接口为例来进行说明，传统的创建一个线程并运行的方式如下所示：

public void runThread（） {new Thread（new Runnable（） {public void run（） {System.out.println（"Run！"）;}}）.start（）;}

在上面的代码中，首先需要创建一个匿名内部类实现Runnable接口，还需要实现接口中的run方法。如果使用lambda表达式来完成同样的功能，得到的代码非常简洁，如下面所示：

public void runThreadUseLambda（） {new Thread（（） -> {System.out.println（"Run！"）;}）.start（）;}

相对于传统的方式，lambda表达式在两个方面进行了简化：首先是Runnable接口的声明，这可以通过对上下文环境进行推断来得出；其次是对run方法的实现，因为函数式接口中只包含一个需要实现的方法。

Lambda表达式的声明方式比较简单，由形式参数和方法体两部分组成，中间通过“->”分隔。形式参数不需要包含类型声明，可以进行自动推断。当然在某些情况下，形式参数的类型声明是不可少的。方法体则可以是简单的表达式或代码块。

比如把一个整数列表按照降序排列可以用下面的代码来简洁实现：

Collections.sort（list, （x, y） -> y - x）;

Lambda表达式“（x, y） -> y - x“ 实现了java.util.Comparator接口。

在Java SE 8之前的标准库中包含的函数式接口并不多。Java SE 8增加了java.util.function包，里面都是可以在开发中使用的函数式接口。开发人员也可以创建新的函数式接口。最好在接口上使用注解@FunctionalInterface进行声明，以免团队的其他人员错误地往接口中添加新的方法。

下面的代码使用函数式接口java.util.function.Function实现的对列表进行map操作的方法。从代码中可以看到，如果尽可能的使用函数式接口，则代码使用起来会非常简洁。

public class CollectionUtils {public staticList map（List input, Function processor） {ArrayList result = new ArrayList（）;for （T obj : input） {result.add（processor.apply（obj））;}return result;}public static void main（String[] args） {List input = Arrays.asList（new String[] {"apple", "orange", "pear"}）;List lengths = CollectionUtils.map（input, （String v） -> v.length（））;List uppercases = CollectionUtils.map（input, （String v） -> v.toUpperCase（））;}}

方法和构造方法引用

方法引用可以在不调用某个方法的情况下引用一个方法。构造方法引用可以在不创建对象的情况下引用一个构造方法。方法引用是另外一种实现函数式接口的方法。在某些情况下，方法引用可以进一步简化代码。比如下面的代码中，第一个forEach方法调用使用的是lambda表达式，第二个使用的是方法引用。两者作用相同，不过使用方法引用的做法更加简洁。

List input = Arrays.asList（new String[] {"apple", "orange", "pear"}）;input.forEach（（v） -> System.out.println（v））;input.forEach（System.out::println）;

构造方法可以通过名称“new”来进行引用，如下面的代码所示：

List dateValues = Arrays.asList（new Long[] {0L, 1000L}）;List dates = CollectionUtils.map（dateValues, Date::new）;