Java中Lambda表达式和函数式接口的使用和特性

什么是Lambda表达式

Lambda表达式是Java 8中引入的新特性，简化了在Java中使用函数式编程的写法。Lambda表达式本质是一个匿名函数，可以被看作是一个代码块，使得代码更加简洁清晰。

Lambda表达式使用类似于箭头的符号（->）将参数列表和函数体分开，其语法格式为：

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

Lambda表达式的参数列表可以为空，也可以包含多个参数，多个参数之间用逗号分隔，而参数类型可以明确指定或者利用Java的类型推导机制自行推导。

Lambda表达式的函数体可以是一个简单表达式，也可以是一个语句块。如果函数体只有一个简单的表达式，那么可以省略大括号和return关键字，否则必须使用大括号将多个语句组合起来，并使用return关键字明确指出返回值。

函数式接口

函数式接口是Lambda表达式的重要概念，指仅包含一个抽象方法的接口。Java 8中引入了java.util.function包用于定义一系列常用的函数式接口。

示例

下面通过两个示例来说明Lambda表达式和函数式接口的使用和特性。

示例一：使用Lambda表达式实现Comparator

比较器（Comparator）是Java中常用的接口，用于对集合对象进行排序。在Java 8中，使用Lambda表达式可以简化Comparator的实现：

List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("Tom", 18));
students.add(new Student("Jack", 20));

Collections.sort(students, (s1, s2) -> s1.getAge() - s2.getAge());

students.forEach(System.out::println);

上面的代码实现了对学生对象按照年龄从小到大进行排序，并输出排序后的结果。其中，Lambda表达式(s1, s2) -> s1.getAge() - s2.getAge()实现了Comparator接口中的compare方法，用于指定排序的规则。

示例二：使用函数式接口Predicate过滤集合中的元素

Predicate是Java 8中常用的函数式接口，用于对一个对象进行过滤。在集合操作中，可以使用Predicate实现对集合中的元素进行条件过滤。

public static List<String> filter(List<String> list, Predicate<String> predicate) {
    List<String> result = new ArrayList<>();
    for (String str : list) {
        if (predicate.test(str)) {
            result.add(str);
        }
    }
    return result;
}

上面的代码实现了一个filter方法，用于对一个字符串类型的集合进行过滤，并返回符合条件的元素组成的新集合。其中，参数predicate就是一个Predicate类型的对象，用于指定过滤规则。

下面是调用示例：

List<String> list = Arrays.asList("Java", "Python", "C++", "PHP", "Javascript");

// 过滤长度大于3的字符串
List<String> result = filter(list, str -> str.length() > 3);

result.forEach(System.out::println);

上面的代码使用Lambda表达式(str -> str.length() > 3)作为Predicate对象进行过滤，并输出过滤后的结果。

总结

Lambda表达式和函数式接口是Java 8中引入的重要特性，能够大大简化函数式编程的代码写法。在实际项目中，体现出Lambda表达式和函数式接口的优势，能够使代码更加简洁、易于维护。