Java Lambda 表达式详解
Lambda 表达式是 Java 8 引入的核心特性之一，旨在简化代码编写，支持函数式编程风格。它主要用于替代匿名内部类，尤其适用于函数式接口（只有一个抽象方法的接口）。
1. Lambda 表达式基础
- 概念：Lambda 是一个匿名函数，可以传递代码块作为参数，简化集合操作、事件处理等场景。
- 语法：
java
(参数列表) -> { 代码主体 }
- 参数列表：可以是空 ()、单参数（可省略括号）或带类型的参数。
- 箭头符号：-> 分隔参数和代码主体。
- 代码主体：单行代码可省略 {} 和 return；多行需用 {} 包裹。
示例：
java
// 无参
Runnable r = () -> System.out.println("Hello");
// 单参数
Consumer<String> c = s -> System.out.println(s);
// 多参数
Comparator<Integer> cmp = (a, b) -> a.compareTo(b);
// 返回值（单行）
Function<Integer, Integer> square = x -> x * x;
// 多行代码
Function<Integer, Integer> factorial = n -> {
int result = 1;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
result *= i;
}
return result;
};
2. 函数式接口（Functional Interface）
- 定义：仅含一个抽象方法的接口，可用 @FunctionalInterface 注解标记。
- 常见内置接口：
O Runnable：无参无返回值 → () -> {...}
O Consumer<T>：消费一个参数 → (T t) -> {...}
O Supplier<T>：提供返回值 → () -> T
O Function<T, R>：转换类型 → T -> R
O Predicate<T>：条件判断 → T -> boolean
- 自定义示例：
java
@FunctionalInterface
interface Calculator {
int calculate(int a, int b);
}
Calculator add = (a, b) -> a + b;
Calculator multiply = (a, b) -> a * b;
3. Lambda 的应用场景
- 集合操作：
java
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.forEach(num -> System.out.println(num)); // 遍历
list.stream().filter(n -> n > 2).forEach(System.out::println); // 过滤
- 替代匿名内部类：
java
// 传统方式
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("Running");
}
}).start();
// Lambda 简化
new Thread(() -> System.out.println("Running")).start();
- 排序：
java
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob");
names.sort((s1, s2) -> s1.compareTo(s2));
- 方法引用：
- 静态方法引用：ClassName::staticMethod
- 实例方法引用：instance::method
- 构造器引用：ClassName::new
java
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(System.out::println); // 方法引用
4. Lambda 与匿名内部类的区别
特性 | Lambda 表达式 | 匿名内部类 |
语法简洁性 | 更简洁 | 冗长 |
this 关键字 | 指向外部类实例 | 指向自身实例 |
编译结果 | 生成 invokedynamic 指令 | 生成独立类文件 |
作用域变量 | 只能访问 final 或等效变量 | 同左 |
5. 注意事项
- 变量捕获：Lambda 只能访问外部 final 或等效 final（未被修改）的局部变量。
java
int localVar = 10;
Consumer<Integer> c = x -> System.out.println(x + localVar); // localVar 必须为 final
- 类型推断：编译器根据上下文自动推断参数类型，可省略显式声明：
java
Function<String, Integer> parser = s -> Integer.parseInt(s); // 类型推断为 String
- 异常处理：若 Lambda 抛出受检异常，需在函数式接口的抽象方法声明中抛出。
6. 优缺点
- 优点：
O 代码简洁，减少模板代码。
O 支持函数式编程，便于并行流处理。
O 提升集合操作的表达能力（如 Stream API）。
- 缺点：
O 过度使用可能降低可读性。
O 调试复杂（匿名性导致堆栈信息不直观）。
7. 总结
Lambda 表达式是 Java 向函数式编程迈进的重要一步，适用于简化回调、集合操作和事件处理等场景。结合 Stream API 和方法引用，能显著提升代码质量。但需注意合理使用，避免滥用导致维护困难。