Java Lambda表达式初探

Java 8已经发行两年多,但很多人仍然在使用JDK7。对企业来说,技术上谨慎未必是坏事,但对个人学习而言,不去学习新技术就很可能被技术抛弃。Java 8一个重要的变更是引入Lambda表达式(lambda expression),这听起来似乎很牛,有种我虽然不知道Lambda表达式是什么,但我仍然觉得很厉害的感觉。不要怕,具体到语言层面上Lambda表达式不过是一种新的语法而已,有了它,Java将开启函数式编程的大门。

为什么需要Lambda表达式

不要纠结什么是Lambda表达式、什么是函数式编程。先来看一下Java 8新的语法特性带来的便利之处,相信你会过目不忘的。

在有Lambda表达式之前,要新建一个线程,需要这样写:

new Thread(new Runnable(){ @Override publicvoidrun(){ System.out.println("Thread run()"); } }).start();

有Lambda表达式之后,则可以这样写:

new Thread( () -> System.out.println("Thread run()") ).start();

正如你所见,之前无用的模板代码不见了!如上所示,Lambda表达式一个常见的用法是取代(某些)匿名内部类,但Lambda表达式的作用不限于此。

Lambda表达式的原理

刚接触Lambda表达式可能觉得它很神奇:不需要声明类或者方法的名字,就可以直接定义函数。这看似是编译器为匿名内部类简写提供的一个小把戏,但事实上并非如此,Lambda表达式实际上是通过invokedynamic指令来实现的。先别管这么多,下面是Lambda表达式几种可能的书写形式,“看起来”并不是很难理解。

Runnable run = () -> System.out.println("Hello World");// 1 ActionListener listener = event -> System.out.println("button clicked");// 2 Runnable multiLine = () -> {// 3 System.out.println("Hello "); System.out.println("World"); }; BinaryOperator<Long> add = (Long x, Long y) -> x + y;// 4 BinaryOperator<Long> addImplicit = (x, y) -> x + y;// 5

通过上例可以发现:

Lambda表达式是有类型的,赋值操作的左边就是类型。Lambda表达式的类型实际上是对应接口的类型

Lambda表达式可以包含多行代码,需要用大括号把代码块括起来,就像写函数体那样。

大多数时候,Lambda表达式的参数表可以省略类型,就像代码2和5那样。这得益于javac的类型推导机制,编译器可以根据上下文推导出类型信息。

表面上看起来每个Lambda表达式都是原来匿名内部类的简写形式,该内部类实现了某个函数接口(Functional Interface),但事实比这稍微复杂一些,这里不再展开。所谓函数接口是指内部只有一个接口函数的接口。Java是强类型语言,无论有没有显式指明,每个变量和对象都必须有明确的类型,没有显式指定的时候编译器会尝试确定类型。Lambda表达式的类型就是对应函数接口的类型

Lambda表达式和Stream

Lambda表达式的另一个重要用法,是和Stream一起使用。Stream is a sequence of elements supporting sequential and parallel aggregate operations。Stream就是一组元素的序列,支持对这些元素进行各种操作,而这些操作是通过Lambda表达式指定的。可以把Stream看作Java Collection的一种视图,就像迭代器是容器的一种视图那样(但Stream不会修改容器中的内容)。下面例子展示了Stream的常见用法。

例子1

假设需要从一个字符串列表中选出以数字开头的字符串并输出,Java 7之前需要这样写:

List<String> list = Arrays.asList("1one", "two", "three", "4four"); for(String str : list){ if(Character.isDigit(str.charAt(0))){ System.out.println(str); } }

而Java 8就可以这样写:

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