Java8的Lambda表达式的用法

发布时间：2021-08-24 10:53:47 作者：chen
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# Java8的Lambda表达式的用法

## 一、Lambda表达式概述

Java 8于2014年发布，带来了革命性的新特性——Lambda表达式。这是Java语言首次引入函数式编程范式，彻底改变了Java处理集合和多线程的方式。

### 1.1 什么是Lambda表达式
Lambda表达式本质上是一个匿名函数，它：
- 没有名称
- 不需要属于某个类
- 可以赋值给变量
- 可以作为参数传递

### 1.2 为什么需要Lambda
在Java 8之前，要实现简单的回调逻辑需要创建匿名内部类：
```java
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("传统方式");
    }
}).start();

使用Lambda后：

new Thread(() -> System.out.println("Lambda方式")).start();

二、Lambda语法结构

2.1 基本语法

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

2.2 语法变体

情况	示例
无参数	`() -> System.out.println("Hello")`
单参数	`x -> x * 2`
多参数	`(x, y) -> x + y`
带类型声明	`(int x, int y) -> x - y`
多行代码块	`(x) -> { int y = x*2; return y; }`

三、函数式接口

3.1 核心概念

Lambda表达式需要”目标类型”，这个类型必须是函数式接口——即只包含一个抽象方法的接口。Java 8新增了@FunctionalInterface注解来标识这类接口。

3.2 常用内置接口

接口	方法	用途
`Predicate<T>`	`boolean test(T t)`	条件判断
`Function<T,R>`	`R apply(T t)`	类型转换
`Consumer<T>`	`void accept(T t)`	消费操作
`Supplier<T>`	`T get()`	数据生成
`UnaryOperator<T>`	`T apply(T t)`	一元运算

四、Lambda实际应用

4.1 集合操作

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

// 传统方式
Collections.sort(names, new Comparator<String>() {
    @Override
    public int compare(String a, String b) {
        return b.compareTo(a);
    }
});

// Lambda方式
Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));

// 方法引用方式
Collections.sort(names, String::compareTo);

4.2 Stream API结合

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

// 求平方和
int sum = numbers.stream()
                .map(x -> x * x)
                .reduce(0, (a, b) -> a + b);

4.3 线程创建

// 传统线程
new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Running");
    }
}).start();

// Lambda线程
new Thread(() -> System.out.println("Running")).start();

五、方法引用

5.1 四种引用类型

静态方法引用：ClassName::staticMethod
实例方法引用：instance::method
任意对象方法引用：ClassName::method
构造器引用：ClassName::new

5.2 使用示例

// 静态方法引用
Function<String, Integer> parser = Integer::parseInt;

// 实例方法引用
List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "c");
list.forEach(System.out::println);

// 构造器引用
Supplier<List<String>> listSupplier = ArrayList::new;

六、Lambda高级特性

6.1 变量捕获

Lambda可以访问： - 静态变量 - 实例变量 - 局部final变量（或等效final）

int localVar = 10;
Runnable r = () -> System.out.println(localVar);  // 必须为final或等效final

6.2 闭包特性

Lambda表达式会捕获定义时的上下文环境，形成闭包：

Function<Integer, Integer> adder(int x) {
    return y -> x + y;  // 捕获参数x
}

七、性能考量

7.1 优点

代码简洁
减少匿名类生成
更好的并行支持

7.2 注意事项

首次调用会有初始化开销
调试信息不如传统方式直观
过度使用可能降低可读性

八、实际案例

8.1 事件处理

button.addActionListener(e -> System.out.println("按钮被点击"));

8.2 条件过滤

List<User> users = getUserList();
List<User> adults = users.stream()
                        .filter(u -> u.getAge() >= 18)
                        .collect(Collectors.toList());

8.3 排序优化

users.sort(Comparator.comparing(User::getName)
                    .thenComparing(User::getAge));

九、Lambda与匿名内部类对比

特性	Lambda	匿名内部类
语法	简洁	冗长
作用域	封闭作用域	新作用域
this指向	外部类	自身实例
编译方式	invokedynamic	生成类文件
性能	更好	一般

十、最佳实践

保持简短：理想情况下不超过3行
避免副作用：不要修改外部状态
使用方法引用：更简洁时优先使用
类型推断：通常省略参数类型
命名参数：复杂Lambda应给参数命名

结语

Java 8的Lambda表达式彻底改变了Java的编程范式，使得： - 代码更加简洁 - 并行处理更加方便 - 函数式编程成为可能

掌握Lambda表达式是现代Java开发者的必备技能，它与Stream API的结合使用可以大幅提升开发效率和代码质量。建议在实际项目中逐步应用，体会其带来的编程体验提升。

注意：本文示例基于Java 8及以上版本，部分特性在早期版本中不可用。 “`

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