第九章 Lambda表达式

发表于 2021-05-10 更新于 2026-06- 10

作者 Administrator

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创建并使用 Lambda 表达式

什么是 lambda 表达式？
- Lambda 表达式的组成
函数式接口和Lambda表达式关系
Lambda 表达式与匿名类
总结

什么是 lambda 表达式？

传统

List<Car> compactCars = findCars(cars,
     new Searchable() {
        public boolean test(Car car) {
           return car.getType().equals(
                     CarTypes.COMPACT);
        }
});

Java8引入了一种符号，可以:

List compactCars = findCars(cars,
     (Car c) ->
        c.getType().equals(CarTypes.COMPACT)
);

使用 lambdas,允许你使用一种更简单的方式来编程，这种方式叫做函数式编程，这是一种不同于面向对象程序设计的范式

Lambda 表达式的组成

(Object arg1, int arg2) -> arg1.equals(arg2);

参数列表

一个 lambda 表达式可以有零个，一个或多个参数:

() -> System.out.println("Hi");
(String s) -> System.out.println(s);
(String s1, String s2) -> System.out.println(s1 + s2);

参数的类型可以显式声明，也可以从上下文中推断出来

(s) -> System.out.println(s);

如果只有一个参数，类型就会被推断出来，并且不强制使用括号

s -> System.out.println(s);

// This doesn't compile
String s = ""; s -> System.out.println(s);

箭头->

用于分离参数和主体代码块

代码块

Lambda 表达式的主体可以包含一个或多个语句
如果正文有一个语句，则不需要大括号，并返回表达式的值(如果有的话)

() -> 4; (int a) -> a*6;

如果主体包含多个语句，则需要使用大括号，如果表达式返回一个值，则必须返回一个 return 语句

() -> {
     System.out.println("Hi");
     return 4;
}
(int a) -> {
     System.out.println(a);
     return a*6;
}

如果 lambda 表达式没有返回结果，返回语句是可选的，和void方法一样，使用return表示退出

() -> System.out.println("Hi");
() -> {
     System.out.println("Hi");
     return;
}

函数式接口和Lambda表达式关系

函数接口的抽象方法的签名提供了 lambda 表达式的签名(这个签名称为函数描述符)。要使用 lambda 表达式，首先需要一个函数接口

interface Searchable {
     boolean test(Car car);
}

可以创建一个 lambda 表达式，以 Car 对象作为参数并返回一个布尔值

Searchable s = (Car c) -> c.getCostUSD() > 20000;

编译器推断 lambda 表达式可以被分配给 Searchable 接口，仅仅通过它的签名。lambda 表达式并不包含它们正在实现的函数接口的信息。表达式的类型是从使用 lambda 的上下文中推导出来的。当 lambda 表达式被分配给 Searchable 接口时，lambda 必须获取其抽象方法的签名。

使用 lambda 作为方法的参数，编译器将使用方法的定义来推断表达式的类型

class Test {
     public void find() {
         find(c -> c.getCostUSD() > 20000);
     }
     private void find(Searchable s) {
         // Here goes the implementation
     }
}

如果相同的 lambda 表达式具有兼容的抽象方法签名，那么它们可以与不同的函数接口关联。例如:

interface Searchable {
     boolean test(Car car);
}
interface Saleable {
     boolean approve(Car car);
}
//...
Searchable s1 = c -> c.getCostUSD() > 20000;
Saleable s2 = c -> c.getCostUSD() > 20000;

Lambda 表达式是一个函数。这和我们知道的方法有点不同，因为它实际上是和一个数学函数相关的。
一个数学函数接受一些输入并产生一些输出，只要我们用相同的参数调用它，它总是返回相同的结果。
可以将 lambda 表达式看作匿名方法(或函数) ，因为它们没有名称，就像匿名类一样

Lambda 表达式与匿名类

表达式是匿名类的一个替代选择，但它们是不一样的

相似

局部变量(方法中定义的变量或参数)只有在声明为最终变量或实际为最终变量时才能使用
可以访问封闭类的实例或静态变量
它们不能抛出比函数接口方法的 throws 子句中指定的更多检查过的异常。只有相同的类型或子类型

区别

对于匿名类，this关键字解析为匿名类本身。对于lambda表达式，它解析为写入lambda的封闭类。
不能从lambda表达式中访问函数接口的默认方法。匿名类可以。
由于不需要加载另一个类，lambda表达式更有效。
匿名类被编译成内部类。但是lambda表达式被转换成其封闭类的私有静态（在某些情况下）方法，并使用invokedynamic指令（在java7中添加）对它们进行动态绑定。

为什么局部变量必须为final

为什么局部变量必须是最终的，而实例或者静态变量在匿名类或者 lambda 表达式中使用时不是这样，这是因为这些变量在 Java 中的实现方式。
实例变量存储在堆(计算机内存中的任何地方都可以访问的区域)上，而局部变量存储在堆栈(计算机内存中存储每个函数创建的临时变量的特殊区域)上。
堆上的变量由多个线程共享，但堆栈上的变量隐式地局限于它们所在的线程。
因此，当您创建匿名内部类或 lambda 表达式的实例时，局部变量的值将被复制。换句话说，您不是使用变量，而是使用复制的值。
首先，这可以防止线程相关的问题。其次，由于您使用的是一个副本，如果变量可以被方法的其余部分修改，那么您将使用一个过时的变量。
final定义的(实际上是最后一个变量)消除了这些可能性。由于该值不能更改，不必担心这些更改是可见的，或者会导致线程问题。

总结

Lambda表达式有三个部分：参数列表、箭头和正文：（Object o）->System.out.println（o）
您可以将lambda表达式视为匿名方法（或函数），因为它们没有名称。
lambda表达式可以有零（用空括号表示）、一个或多个参数。
参数的类型可以显式声明，也可以从上下文推断。
如果只有一个参数，则类型是推断的，并且不必使用括号。
如果lambda表达式使用与封闭上下文的变量名相同的参数名，则会生成编译错误。
如果主体有一条语句，则不需要大括号，并返回表达式的值（如果有）。
如果主体有多条语句，则需要大括号，如果表达式返回值，则必须返回一条return语句。
如果lambda表达式不返回结果，则返回语句是可选的。
函数接口的抽象方法的签名提供lambda表达式的签名（该签名称为函数描述符）。
要使用lambda表达式，首先需要一个函数接口。但是，lambda表达式不包含有关实现哪个函数接口的信息。
表达式的类型是从使用lambda的上下文中推导出来的。这种类型称为目标类型。
可以推断lambda表达式的目标类型的上下文包括赋值、方法或构造函数参数以及强制转换表达式。
与匿名类一样，lambda表达式可以访问实例和静态变量，但只能访问final或有效的final局部变量。
不能抛出未在函数接口方法的throws子句中定义的异常。
lambda表达式，它解析为写入lambda的封闭类。
不能从lambda表达式中访问函数接口的默认方法。

OCJP

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