Java8新特性-Lambda表达式详解

概述

Java8引入了Lambda表达式，是为了让Java开发者能够更加方便地实现函数式编程。Lambda表达式基于函数式接口，可以用于替换掉匿名内部类的写法，并且可以让代码更加简洁明了。Lambda表达式在Java8中被广泛使用，我们需要深入了解Lambda表达式的语法和使用方式。

Lambda表达式的语法

Lambda表达式的语法如下：

(parameters) -> expression

或

(parameters) -> { statements; }

其中，parameters表示形式参数，在Lambda表达式中可以不指定参数类型，由编译器自动推导。expression或statements则表示Lambda表达式的执行体，可以是一个表达式或多条语句。

示例

下面是一个使用Lambda表达式实现的简单的Java程序：

public class LambdaDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // Lambda表达式可以作为一个参数传递给函数
        printMessage(message -> System.out.println("Hello, " + message));
    }

    public static void printMessage(MessagePrinter printer) {
        printer.printMessage("world");
    }

    // 函数式接口，只包含一个抽象方法
    interface MessagePrinter {
        void printMessage(String message);
    }

}

该程序定义了一个函数式接口MessagePrinter，该接口只包含一个抽象方法printMessage。然后定义了一个printMessage方法，该方法接收一个MessagePrinter类型的参数，并调用该参数的printMessage方法。最后在main方法中，我们通过Lambda表达式的方式定义了一个MessagePrinter类型的参数，然后将其传递给了printMessage方法。

Lambda表达式的作用范围和变量捕获

Lambda表达式的作用范围和匿名内部类类似，可以访问外层类型的成员变量和方法参数，但是如果要访问一个局部变量，则必须保证该变量是final修饰的，或者是不可变的。这是因为Lambda表达式可能在一个线程中执行，而访问非final变量会导致数据竞争问题。

示例

下面是一个使用Lambda表达式的Java程序：

public class LambdaDemo {

    public static void main(String[] args) {
        int number = 10;
        IntFunction<String> intToString = (i) -> number + " * " + i + " = " + (number * i);
        System.out.println(intToString.apply(5));
    }

    interface IntFunction<T> {
        T apply(int value);
    }

}

在该程序中，我们定义了一个IntFunction函数式接口，该接口包含一个抽象方法apply。然后，我们定义了一个number变量，接着使用Lambda表达式定义了一个参数为i、结果为字符串类型的函数intToString，该函数返回值为number + " * " + i + " = " + (number * i)。最后，我们调用intToString的apply方法，并传递了一个参数5，输出结果为10 * 5 = 50。

Lambda表达式的方法引用

除了Lambda表达式，Java8还引入了方法引用，可以用来更加简便地调用一个已有的方法。

示例

下面是一个使用Lambda表达式和方法引用的Java程序：

import java.util.*;
import java.util.stream.Collectors;

public class LambdaDemo {

    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = Arrays.asList("apple", "orange", "banana", "peach");

        // 通过Lambda表达式实现排序
        Collections.sort(list, (String a, String b) -> a.compareTo(b));
        System.out.println(list);

        // 使用方法引用实现排序
        Collections.sort(list, String::compareTo);
        System.out.println(list);

        // 使用Lambda表达式实现过滤
        List<String> filteredList = list.stream()
                .filter((String s) -> s.startsWith("a"))
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(filteredList);

        // 使用方法引用实现排序
        List<String> filteredList2 = list.stream()
                .filter("a"::equals)
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(filteredList2);
    }

}

在该程序中，我们定义了一个list变量，并将其初始化为一个包含几个字符串元素的列表。接着使用Lambda表达式和方法引用实现了对该列表的排序和过滤。在排序中，我们使用了Lambda表达式和方法引用两种方式；在过滤中，同样使用了Lambda表达式和方法引用两种方式。