java新特性之-函数式编程（lambda）

上一篇文章（https://www.jianshu.com/p/99d45dfae968
），我们理解了函数式编程基本思想、概念和Java对函数式编程的基本使用。

本篇我们来聊聊lambda表达式和函数式编程的关系。

当提到 Java 8 的时候，Lambda 表达式总是第一个提到的新特性。其实是lambda 表达式把函数式编程风格引入到了 Java 平台上，从而极大的提高 Java 开发人员的效率。

一、引入Lambda的时机

我们先来看两段不同的代码但是是相同的效果

1. 没有lambda之前的代码：

public class OldThread {
 public static void main(String[] args) {
   new Thread(new Runnable() {
     public void run() {
       System.out.println("Hello World!");
     }
   }).start();
 }
}

使用 java.lang.Runnable 接口的实现创建了一个新的 java.lang.Thread 对象，并调用 Thread 对象的 start 方法来启动它。Runnable 接口是通过一个匿名内部类实现的。

2. 使用lambda之后的代码：

public class LambdaThread {
  public static void main(String[] args) {
    new Thread(() -> System.out.println("Hello World!")).start();
  }
}

我们发现使用lambda只需一行代码就搞定了之前需要一个匿名类需要完成的事情，所以，Lambda 表达式是创建匿名内部类的语法糖。在编译器的帮助下，可以让开发人员用更少的代码来完成工作。

当然lambda还不仅仅如此。

二、Lambda的深入理解

2.1 lambda如何推断匿名类的类型

第一次使用lambda我们很兴奋，但是也会很迷茫，Java不是一种强类型的编程语言吗？Lambda 表达式没有类的类型信息，好像很多类都可以用相同的lambda表达式来写，编译器是如何推断lambda表达式的匿名类类型呢？

一个 Lambda 表达式的类型由编译器根据其上下文环境在编译时刻推断得来。

举例来说，Lambda 表达式 () -> System.out.println("Hello World!")
可以出现在任何要求一个函数式接口实例的上下文中，只要该函数式接口的唯一方法不接受任何参数，并且返回值是 void。这可能是 Runnable 接口，也可能是来自第三方库或应用代码的其他函数式接口。由上下文环境所确定的类型称为目标类型。Lambda 表达式在不同的上下文环境中可以有不同的类型。类似 Lambda 表达式这样，类型由目标类型确定的表达式称为多态表达式

因此使用lambda需要注意以下几点：

• Lambda 表达式的语法很灵活，声明方式类似 Java 中的方法，有形式参数列表和主体。
• 参数的类型是可选的。在不指定类型时，由编译器通过上下文环境来推断。
• Lambda 表达式的主体可以返回值或 void。返回值的类型必须与目标类型相匹配。
• 当 Lambda 表达式的主体抛出异常时，异常的类型必须与目标类型的 throws 声明相匹配。
• 出现歧义的情况下，可能有多个类型满足要求，编译器无法独自完成类型推断。这个时候需要对代码进行改写，以帮助编译器完成类型推断。比如：

public class LambdaTargetType {
 
  @FunctionalInterface
  interface A {
    void a();
  }
 
  @FunctionalInterface
  interface B {
    void b();
  }
 
  class UseAB {
    void use(A a) {
      System.out.println("Use A");
    }
 
    void use(B b) {
      System.out.println("Use B");
    }
  }
 
  void targetType() {
    UseAB useAB = new UseAB();
    A a = () -> System.out.println("Use");
    useAB.use(a);
  }
}

这里的UseAB类中有多态方式use，需要在lambda表达式中指定返回的函数类型是A

2.2 变量作用域

在 Lambda 表达式的主体中，经常需要引用上下文环境中的变量。Lambda 表达式使用一个简单的策略来变量的作用域。和很多语言中的闭包不同，Lambda 表达式并没有引入新的命名域（scope）。Lambda 表达式中的变量名称与其所在上下文环境在同一个变量域中。Lambda 表达式在执行时，就相当于这些变量会自动被引入到lambda表达式中。

因此，在 Lambda 表达式中的 this 也与包围它的代码中的含义相同。

下面的代码中，Lambda 表达式的主体中引用了来自包围它的上下文环境中的变量 name。

public void run() {
  String name = "Alex";
  new Thread(() -> System.out.println("Hello, " + name)).start();
}

需要注意的是，可以在 Lambda 表达式中引用的变量必须是声明为 final 或是实际上 final（effectively final）的。实际上 final 的意思是变量虽然没有声明为 final，但是在初始化之后没有被赋值。因此变量的值没有改变。

三、总结

Java 8 引入的 Lambda 表达式和流处理是可以极大提高开发效率的重要特性。每个 Java 开发人员都应该熟练掌握它们的使用。同时也需要对 Lambda 表达式进行了更深入的了解，知其然更需要知其所以然。

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end 完