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Java8 Lambda表达式详解

一. 问题

二. 概念

1. 为什么需要 Stream

Stream是Java8中的一个核心概念，它与传统的InputStream有本质的区别。Stream是一种对集合操作的增强版本，专注于对集合元素进行高效的聚合操作（aggregate operation）。Stream的核心特点包括：

• 支持串行和并行执行。
• 可以处理无限数据源。
• 依赖Lambda表达式，实现高效的函数式编程。

2. 聚合操作

聚合操作是Stream中最核心的概念之一。它包括对元素集合进行过滤、映射、排序、汇总等操作。例如：

• filter：过滤满足条件的元素。
• map：对元素进行变换。
• sort：对元素进行排序。
• reduce：对元素进行归约操作，生成最终结果。

3. Lambda表达式

Lambda表达式的语法简洁，形式为：

(parameters) -> expression  或  (parameters) -> { statements; }

• 参数推导：编译器会根据上下文自动推导参数类型。
• 返回类型：lambda表达式的返回类型与上下文中的目标类型一致。

4. Stream的构成

Stream可以看作是对集合的一种增强版本。它的主要特点包括：

• 流水式处理：Stream中的元素只能单向处理，不能逆向遍历。
• 并行处理：Stream支持并行执行，利用多核处理器的优势。
• 高效聚合：Stream通过中间操作和终点操作完成数据处理。

三. 示例

1. 使用Lambda表达式实现Runnable

传统的Runnable代码：

public class RunableTest {    public static void runSomeThing() {        Runnable runnable = new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("I am running");            }        };        new Thread(runnable).start();    }    public static void runSomeThingByLambda() {        new Thread(() -> System.out.println("I am running")).start();    }}

2. 使用Lambda表达式实现Comparator

传统的Comparator代码：

public class SortList {    private static List
   
     list = Arrays.asList("my","name","is","uber","and","uc");    public static void oldSort() {        Collections.sort(list, new Comparator
    
     () {            @Override            public int compare(String a, String b) {                if (a.charAt(1) <= b.charAt(1)) {                    return 1;                } else {                    return -1;                }            }        });    }    public static void newSort() {        Collections.sort(list, (a, b) -> a.charAt(1) < b.charAt(1) ? 1 : -1);    }}
    
   

四. 来由

1. Lambda表达式的优势

• 代码简洁：减少了冗余的匿名类定义。
• 逻辑清晰：使程序结构更加直观。
• 高效执行：编译器为lambda表达式生成高效的机器码。

2. Lambda表达式的应用场景

• 内部匿名类：可以替代匿名内部类。
• 集合操作：在Stream中使用lambda表达式进行过滤、映射、排序等操作。

五. 什么时候可以使用它？

1. 函数式接口

函数式接口是lambda表达式的核心应用场景。

• 定义：一个接口中只有一个抽象方法。
• 示例：Comparator, ActionListener, Runnable等。

2. 使用场景

• 需要定义一个匿名函数，但不需要赋予函数一个名称。
• 需要对集合或数组进行高效的聚合操作。

六. 写法、规则

1. 基本语法

lambda表达式的语法形式为：

(parameters) -> expression  或  (parameters) -> { statements; }

• 参数推导：编译器会根据上下文自动推导参数类型。
• 返回类型：lambda表达式的返回类型与上下文中的目标类型一致。

2. 方法引用

方法引用是lambda表达式的一种常见形式。

• 静态方法引用：ClassName::methodName
• 实例方法引用：instanceReference::methodName
• 超类方法引用：super::methodName
• 构造方法引用：Class::new

七. 特性

1. 类型推导

lambda表达式的类型由上下文决定，编译器会自动推导参数类型，减少了手动指定类型的需求。

2. 变量捕获

在Java SE 8中，lambda表达式允许对局部变量进行捕获，但要求这些变量必须是有效只读的（Effectively final）。

3. 方法引用

方法引用允许直接调用类、实例或超类的方法，简化了代码逻辑。

4. Java提供的SAM接口

SAM（Specific Abstract Method）接口是Java8为lambda表达式设计的特殊接口，用于定义函数式操作。

八. 优缺点

优点

• 代码简洁：减少了冗余代码。
• 执行效率高：编译器生成的机器码优化了执行效率。
• 支持函数式编程：提升了程序的可读性和简洁性。

缺点

• 可读性差：对于不熟悉lambda表达式的开发者而言，代码可能显得难以理解。
• 依赖函数式思维：需要开发者转变思维方式，理解函数式编程的核心思想。

九. 语法糖吗？

lambda表达式并不是简单的语法糖。它是Java8为函数式编程引入的一种新编程范式，允许开发者以更高效和简洁的方式定义函数，同时在底层生成特定的机器码。

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