理解lambda表达式

Lambda表达式是Java 8中的新特性，是Java迈入函数式编程的第一步，它不依赖于任何类而被创建，它能像对象一样被传递和按需执行。

Lambda与单方法接口

函数式编程常被用于实现事件监听器，事件监听器在java中常被定义为一个接口，该接口通常只有一个方法：

1
2
3

public interface StateChangeListener {
    public void onStateChange(State oldState, State newState);
}

这个接口定义了一个方法，期望状态发生改变时被调用。

Java 7中，必须实现此接口才能监听状态更改。假设有一个类StateOwner，它能注册状态事件监听器：

public class StateOwner {
    public void addStateListener(StateChangeListener listener) {
        // Add state listener...
    }
}

Java 7中，可以使用匿名类实现接口添加事件监听器：

StateOwner stateOwner = new StateOwner();

stateOwner.addStateListener(new StateChangeListener() {
    public void onStateChange(State oldState, State newState) {
        System.out.println("State changed");
    }
});

而在Java 8中，可直接使用lambda表达式添加事件监听器：

StateOwner stateOwner = new StateOwner();

stateOwner.addStateListener(
    (oldState, newState) -> System.out.println("State changed")
);

下面一行就是lambda表达式:

1	(oldState, newState) -> System.out.println("State changed")

lambda表达式与addStateListener()方法参数的参数类型相匹配，如果lambda表达式与参数类型相匹配(本例中为StateChangeListener)，那么lambda表达式将转换为实现与该参数相同的接口的函数。

Java lambda表达式只能用于与之匹配的类型为单一方法的接口。在上面的例子中，lambda表达式被用作类型为StateChangeListener的方法的参数。StateChangeListener只有一个方法，因此lambda表达式与该接口成功匹配。

Lambda与接口之间的匹配

单一方法接口有时候也被称之为函数接口。函数接口匹配lambda分为以下几步：

确保接口只有一个方法
lambda表达式参数匹配函数接口方法参数
lambda返回值类型匹配函数接口方法返回值类型

Lambda表达式类型推导

Java 8之前匿名实现也需要指定具体的接口：

stateOwner.addStateListener(new StateChangeListener() {
    public void onStateChange(State oldState, State newState) {
        // do something with the old and new state.
    }
});

下面使用lambda表达式，未提及StateChangeListener接口，但是编译器可根据addStateListener方法声明推断出参数类型：

1
2
3

stateOwner.addStateListener(
    (oldState, newState) -> System.out.println("State changed")
);

lambda表达式中的参数类型也可以类型推导，例如(oldState, newState)可通过onStateChange()的方法声明推导而出。

Lambda表达式参数

Java lambda表达式实际上类似于方法，因此lambda表达式可以像方法一样使用参数。前面显示的lambda表达式的(oldState, newState)部分指定了lambda表达式所需的参数。这些参数必须与单个方法接口上方法的参数相匹配。在这种情况下，这些参数必须与StateChangeListener接口的onStateChange()方法的参数匹配：

1	public void onStateChange(State oldState, State newState);

至少lambda表达式和方法中的参数数量必须匹配。其次，如果在lambda表达式中指定了任何参数类型，则这些类型也必须匹配。(类型放入lambda表达式参数，本文稍后会介绍)

无参数

方法无参数，可以写成这样：

1	() -> System.out.println("Zero parameter lambda");

一个参数

方法一个参数：

1	(param) -> System.out.println("One parameter: " + param);

一个参数的时候，亦可以省略圆括号：

1	param -> System.out.println("One parameter: " + param);

多个参数

1	(p1, p2) -> System.out.println("Multiple parameters: " + p1 + ", " + p2);

参数类型

如果编译器无法从lambda匹配的函数接口方法中推断出参数类型，那么为lambda表达式指定参数类型有时可能是必需的，这种情况下编译器会提示。Lambda表达式指定参数类型：

1	(Car car) -> System.out.println("The car is: " + car.getName());

如你所见，明确为car指定类型Car。

Lambda函数体

Lambda表达式body在 “->” 右侧被指定，即类似于方法体：

1	(oldState, newState) -> System.out.println("State changed")

如果需要多行，使用{}括起来：

(oldState, newState) -> {
   System.out.println("Old state: " + oldState);
   System.out.println("New state: " + newState);
 }

Lambda返回值

Lambda表达式也可以有返回值，使用return语句即可：

(param) -> {
   System.out.println("param: " + param);
   return "return value";
 }

简短的形式：

1	(a1, a2) -> { return a1 > a2; }

等价于:

1	(a1, a2) -> a1 > a2;

用作对象

A Java lambda expression is essentially an object. You can assign a lambda expression to a variable and pass it around, like you do with any other object. Here is an example:

1
2
3

public interface MyComparator {
    public boolean compare(int a1, int a2);
}

1
2
3

MyComparator myComparator = (a, b) -> a > b;

boolean result = myComparator.compare(2, 5);

第一个代码块显示了lambda表达式实现的接口。第二个代码块显示了lambda表达式的定义，lambda表达式如何分配给变量，最后是如何通过调用它实现的接口方法来调用lambda表达式。

集合示例

// 迭代List
List<String> items = new ArrayList<>();
items.add("A");
items.add("B");
items.add("C");

items.forEach(
    item -> {
      System.out.println(item);
    });

// 迭代Map
Map<String, Integer> maps = new HashMap<>();
maps.put("sunwukong", 80);
maps.put("zhubajie", 59);
maps.put("shaseng", 62);
maps.put("tangseng", 87);

maps.forEach(
    (key, value) -> {
      System.out.println(key + ", " + value);
    });

扩展阅读，Java8 lambda表达式10个示例

参考：
Java Lambda Expressions，Jakob Jenkov