一、编写您的第一个Lambda表达式
编写Lambda 表达式
在2014年，Java SE 8引入了lambda表达式的概念。如果您还记得Java SE 8发布之前的日子，那么您可能还记得匿名类的概念。也许您听说过lambda表达式是另一种在某些情况下编写匿名类实例的更简单的方法。
如果您不记得那些日子，那么您可能听说过或读过匿名类，并且可能害怕这种晦涩的语法。
好的，好消息是:您不需要通过匿名类来理解如何编写lambda表达式。而且，在许多情况下，由于在Java语言中添加了lambda，您不再需要匿名类了。
编写lambda表达式可以分为三个步骤:
- 标识要编写的lambda表达式的类型
- 找到要实现的正确方法
- 实现这个方法。
这就是它的全部。让我们详细看看这三个步骤。
标识Lambda表达式的类型
在Java语言中，所有东西都有一个类型，这个类型在编译时是已知的。因此，总是可以找到lambda表达式的类型。它可以是变量的类型、字段的类型、方法参数的类型或方法的返回类型。
对于lambda表达式的类型有一个限制:它必须是一个功能接口。因此，不实现函数接口的匿名类不能写成lambda表达式。
函数式接口的完整定义有点复杂。此时您需要知道的是，函数式接口是只有一个抽象方法的接口。
您应该意识到，从Java SE 8开始，接口中允许使用具体方法。它们可以是实例方法，在这种情况下，它们被称为默认方法，它们也可以是静态方法。这些方法不计算在内，因为它们不是抽象方法。
我是否需要在接口上添加@FunctionalInterface注释以使其正常工作?
不,你不需要。这个注释可以帮助您确保接口确实是函数式的。如果将此注释放在非函数式接口的类型上，编译器将引发错误。
函数式接口示例
让我们看一些取自JDK API的示例。我们刚刚从源代码中删除了注释。
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
Runnable接口确实是函数式的，因为它只有一个抽象方法。@FunctionalInterface注释是作为辅助添加的，但并不需要它。
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
void accept(T t);
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
// the body of this method has been removed
}
}
Consumer接口也是函数式的:它有一个抽象方法和一个不算在内的默认的具体方法。同样，不需要@FunctionalInterface注释。
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
// the body of this method has been removed
}
default Predicate<T> negate() {
// the body of this method has been removed
}
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
// the body of this method has been removed
}
static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {
// the body of this method has been removed
}
static <T> Predicate<T> not(Predicate<? super T> target) {
// the body of this method has been removed
}
}
Predicate接口稍微复杂一点，但它仍然是一个函数式接口:
- 它有一个抽象的方法
- 它有三个不算在内的默认方法
- 它有两个静态方法，两者都不算在内。
找到正确的实现方法
至此，您已经确定了需要编写的lambda表达式的类型，好消息是:您已经完成了最困难的部分:其余部分非常机械，也很容易完成。
lambda表达式是这个函数接口中唯一抽象方法的实现。所以找到要实现的正确方法就是找到这个方法。
你可以花点时间在前一段的三个例子中寻找它。
对于Runnable接口，它是:
public abstract void run();
对于Predicate接口，它是:
boolean test(T t);
对于Consumer接口，它是:
void accept(T t);
用Lambda表达式实现正确的方法
编写实现Predicate的第一个Lambda表达式
现在是最后一部分:写lambda本身。您需要理解的是，您正在编写的lambda表达式是您找到的抽象方法的实现。使用lambda表达式语法，可以很好地将这个实现内联到代码中。
该语法由三个元素组成:
- 参数块;
- 一小块ASCII图形，描绘一个箭头:->。注意Java使用了弱箭头(->)而不是粗箭头(=>);
- 一个代码块，它是方法的主体。
让我们看看这方面的例子。假设您需要一个Predicate的实例，该实例对于恰好包含3个字符的字符串返回true。
- 您的lambda表达式的类型是Predicate
- 您需要实现的方法是boolean test(String s)
然后编写参数块，简单地复制/粘贴方法的签名:(String s)。
然后你添加一个小箭头:->。
以及方法的主体。你的结果应该像这样:
Predicate<String> predicate =
(String s) -> {
return s.length() == 3;
};
简化语法
这个语法可以被简化，这要感谢编译器可以猜出很多东西，所以您不需要编写它们。
首先，编译器知道您正在实现Predicate接口的抽象方法，并且知道该方法接受一个String作为参数。所以(String s)可以简化为(s)。在这种情况下，只有一个参数，你甚至可以更进一步，删除括号。然后参数块就变成了s。如果你有多个参数，或者没有参数，你应该保留括号。
第二，方法体中只有一行代码。在这种情况下，您不需要花括号或return关键字。
最后的语法是这样的:
Predicate<String> predicate = s -> s.length() == 3;
这就引出了第一个好的实践:保持lambdas的简短，这样它们就只有一行简单的、可读的代码。
实现一个Consumer
在某些时候，人们可能会倾向于走捷径。你会听到开发人员说“消费者接受一个对象，但不返回任何东西”。或者“当字符串正好有三个字符时predicate为真”。大多数时候，在lambda表达式、它实现的抽象方法和包含该方法的函数式接口之间存在混淆。
但是由于函数式接口、它的抽象方法和实现它的lambda表达式是如此紧密地联系在一起，所以这种说法实际上是完全有意义的。只要不引起任何歧义，那就没问题。
让我们编写一个lambda，它使用String并在System.out上打印。语法可以是这样的:
Consumer<String> print = s -> System.out.println(s);
这里我们直接写出了简化版的lambda表达式。
实现一个Runnable
实现一个Runnable就是编写一个void run()的实现。这个参数块是空的，所以应该用括号来写。记住:只有当你有一个参数时，你才能省略括号，这里是0个。
所以让我们写一个runnable来表示它正在运行:
Runnable runnable = () -> System.out.println("I am running");
调用Lambda表达式
让我们回到前面的Predicate示例，并假设这个predicate 已经在一个方法中定义。如何使用它来测试给定字符串的长度是否确实为3?
好吧，尽管您使用语法来编写lambda，但您需要记住这个lambda是接口Predicate的一个实例。该接口定义了一个名为test的方法，该方法接受一个String对象并返回一个布尔值。
让我们把它写成一个方法:
List<String> retainStringsOfLength3(List<String> strings) {
Predicate<String> predicate = s -> s.length() == 3;
List<String> stringsOfLength3 = new ArrayList<>();
for (String s: strings) {
if (predicate.test(s)) {
stringsOfLength3.add(s);
}
}
return stringsOfLength3;
}
请注意如何定义predicate，就像在前面的示例中所做的那样。因为Predicate接口定义了这个boolean test(String)方法，所以通过Predicate类型的变量调用Predicate中定义的方法是完全合法的。乍一看，这可能令人困惑，因为这个predicate变量看起来不像定义方法。
请耐心听我们讲，还有更好的方法来编写这段代码，您将在本教程的后面看到。
因此，每次编写lambda时，都可以调用这个lambda所实现的接口上定义的任何方法。调用抽象方法将调用lambda本身的代码，因为这个lambda是该方法的实现。调用默认方法将调用在接口中编写的代码。lambda无法覆盖默认方法。
获取本地值
一旦你习惯了，写lambda就会变得很自然。它们很好地集成在集合框架、流API和JDK的许多其他地方。从Java SE 8开始，lambda无处不在，这是最好的。
在使用lambda时存在一些约束，您可能会遇到需要理解的编译时错误。
让我们思考以下代码:
int calculateTotalPrice(List<Product> products) {
int totalPrice = 0;
Consumer<Product> consumer =
product -> totalPrice += product.getPrice();
for (Product product: products) {
consumer.accept(product);
}
}
即使这段代码看起来很漂亮，尝试编译它也会在这个Consumer实现中使用totalPrice时出现以下错误:
在lambda表达式中使用的变量应该是final或有效的final
原因如下:lambda不能修改在其主体之外定义的变量。他们可以读取它们，只要它们是final的，也就是不可变的。这个访问变量的过程称为捕获:lambda不能捕获变量，它们只能捕获值。final变量实际上是一个值。
您已经注意到，错误消息告诉我们变量可以是final，这是Java语言中的一个经典概念。它还告诉我们变量可以是有效的final。这个概念是在Java SE 8中引入的:即使你没有显式地声明变量final，编译器也可以为你做这件事。如果它看到这个变量是从lambda中读取的，并且您没有修改它，那么它将很好地为您添加最终声明。当然，这是在编译代码中完成的，编译器不会修改您的源代码。这样的变量不叫final;它们实际上被称为有效的final变量。这是一个非常有用的特性。
序列化lambda
Lambda表达式已经构建为可以序列化。
为什么要序列化lambda表达式?嗯，lambda表达式可以存储在字段中，这个字段可以通过构造函数或setter方法访问。然后，您可能在运行时对象的状态中有一个lambda表达式，而不知道它。
因此，为了保持与现有可序列化类的向后兼容性，序列化lambda表达式是可能的。