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根據(jù)JSR 335, Java 終于在 Java 8 中引入了 Lambda 表達(dá)式。也稱之為閉包或者匿名函數(shù)。

JSR 335
所謂的 JSR (Java Specification Requests) 全稱叫做 Java 規(guī)范提案。簡單來說就是向 Java 社區(qū)提交新的 API 或 服務(wù) 請求的提案。這些提案將作為 Java 社區(qū)進(jìn)行 Java 語言開發(fā)的需求,引導(dǎo)著開發(fā)的方向。
JSR 335 的提案內(nèi)容摘要如下:
This JSR will extend the Java Programming Language Specification and the Java Virtual Machine Specification to support the following features:
- Lambda Expressions
- SAM Conversion
- Method References
- Virtual Extension Methods
也就是如下幾點:
- 支持 lambda 表達(dá)式。
- 支持 SAM conversion 用來向前兼容。
- 方法引用 Method References
- Virtual Extension Methods
在 Java 8 中,以上均已經(jīng)實現(xiàn),以上內(nèi)容下文均有介紹。
為什么需要 Lambda 表達(dá)式?
Lambda 表達(dá)式,其實就是代碼塊。

原來怎么處理
在具體了解 lambda 之前,我們先往后退一步,看看之前我們是如何處理這些代碼塊的!
例子一
當(dāng)決定在單獨的線程運(yùn)行某程序時,你這樣做的
class Worker implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 1000; i++)
doWork();
}
...
}
這樣執(zhí)行:
Worker w = new Worker();
new Thread(w).start();
Worker 中包含了你要執(zhí)行的代碼塊。
例子二
如果你想實現(xiàn)根據(jù)字符串長度大小來排序,而不是默認(rèn)的字母順序,你可以自己來實現(xiàn)一個 Comparator 用來 Sort。
class LengthComparator implements Comparator<String> {
public int compare(String first, String second) {
return Integer.compare(first.length(), second.length());
}
}
Arrays.sort(strings, new LengthComparator());
例子三
另外一個例子,我選的是 Android 中的點擊事件,同樣是 Java:
button.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
@Override
public void onClick(View view) {
Toast.makeText(MainActivity.this, "Hello World!", Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
});
上面代碼有什么問題呢?

它們都太復(fù)雜了??!
上述例子都是在某個類中實現(xiàn)某個接口,然后傳遞到另外一個方法中作為參數(shù),然后用來執(zhí)行。
但是本質(zhì)上,他們要傳遞的就是接口中那一個方法的實現(xiàn)而已啊!有必要先創(chuàng)建類,再實例化,再傳遞給調(diào)用的位置嗎?
因為 Java 是純面向?qū)ο蟮恼Z言,像其他語言那樣隨隨便便傳個方法過來,那可不行,必須要這樣。
在其他語言中你可能可以,但是,在Java 中,不可以。

Java 設(shè)計人員為了 Java 的簡潔跟連貫性,一直拒絕為Java添加這種功能。(這也是我喜歡Java而不喜歡Python的原因?。。。?
經(jīng)過多年的努力,開發(fā)人員終于找到了符合 Java 編程習(xí)慣的 Lambda 表達(dá)式!
Lambda 表達(dá)式語法(Syntax)
考慮下前面的例子:
Integer.compare(first.length(), second.length())
first和second都是 String 類型,Java 是強(qiáng)類型的語言,必須指定類型:
(String first, String second)
-> Integer.compare(first.length(), second.length())

看到?jīng)]有!第一個 Lambda 表達(dá)式誕生了!!輸入、輸出簡潔明了!
為什么叫 Lambda 呢,這個很多年以前,有位邏輯學(xué)家想要標(biāo)準(zhǔn)化的表示一些可以被計算的數(shù)學(xué)方程(實際上存在,但是很難被表示出來),他就用 ? 來表示。
重新介紹一下 Java 中 Lambda 表達(dá)式的格式:
(參數(shù)) -> 表達(dá)式
多返回值
如果計算的結(jié)果并不由一個單一的表達(dá)式返回(換言之,返回值存在多種情況),使用“{}",然后明確指定返回值。
(String first, String second) -> {
if (first.length() < second.length()) return -1;
else if (first.length() > second.length()) return 1;
else return 0;
}
無參數(shù)
如果沒有參數(shù),則 "()"中就空著。
() -> { for (int i = 0; i < 1000; i++) doWork(); }
省略
如果參數(shù)的類型可以被推斷出,則可以直接省略
Comparator<String> comp
= (first, second) // Same as (String first, String second)
-> Integer.compare(first.length(), second.length());
這里,first和second可以被推斷出是 String 類型,因為 是一個 String 類型的 Comparator。
如果單個參數(shù)可以被推斷出,你連括號都可以省略:
EventHandler<ActionEvent> listener = event ->
System.out.println("Thanks for clicking!");
// Instead of (event) -> or (ActionEvent event) ->
修飾符
你可以像對待其他方法一樣,annotation,或者 使用 final 修飾符
(final String name) -> ...
(@NonNull String name) -> ...
永遠(yuǎn)不要定義 result 的類型,lambda 表達(dá)式總是從上下文中推斷出來的:
(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length())
注意
注意,在lambda 表達(dá)式中,某些分支存在返回值,某些不存在返回值這樣的情況是不允許的。
如 (int x) -> { if (x >= 0) return 1; }這樣是非法的。
函數(shù)式接口(Functional Interfaces/SAM)
要介紹 Java 中 lambda 表達(dá)式的實現(xiàn),需要知道什么是 函數(shù)式接口。
什么叫作函數(shù)式接口呢(SAM)?
函數(shù)式接口指的是只定義了唯一的抽象方法的接口(除了隱含的Object對象的公共方法), 因此最開始也就做SAM類型的接口(Single Abstract Method)。
Lambda 表達(dá)式向前兼容這些接口。
Comparable
舉個例子 Array.sort:
Arrays.sort(words,
(first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
Array.sort() 方法收到一個實現(xiàn)了 Comparable<String> 接口的實例。
其實可以把 Lambda 表達(dá)式想象成一個方法,而非一個對象,一個可以傳入一個接口的方法。
OnClickListener
再舉個例子
button.setOnClickListener(event ->
System.out.println("Thanks for clicking!"));
你看,是不是更易讀了呢?
Lambda 表達(dá)式能夠向前兼容這些 interfaces, 太棒了! 那 Lambda 表達(dá)式還能干什么呢?
實際上,將函數(shù)式接口轉(zhuǎn)變成 lambda 表達(dá)式是你在 Java 中唯一能做的事情。

Why ???!
在其他的語言中,你可以定義一些方便的方法類型,但在 Java 中,你甚至不能將一個Lambda表達(dá)式賦值給類型為 Object 的變量,因為 Object 變量不是一個 Functional Interface。
Java 的設(shè)計者們堅持使用熟悉的 interface 概念而不是為其引入新的 方法類型。
(這里我還要為設(shè)計者點贊!謹(jǐn)慎的設(shè)計,一方面降低了初學(xué)者的門檻,一方面方便了高級用戶的使用。對比 python2和 python3,升級的不兼容讓很多人一直停留在 python2)
Method References
能不能再簡潔一點?有的時候我們所要做的事情不過是調(diào)用其他類中方法來處理事件。
button.setOnClickListener(event -> System.out.println(event));
如果這樣呢?
button.setOnAction(System.out::println);
表達(dá)式 System.out::println 屬于一個方法引用(method reference), 相當(dāng)于 lambda 表達(dá)式 x -> System.out.println(x)

再舉個例子,如果你想對字符串不管大小寫進(jìn)行排序,就可以這樣寫!
Arrays.sort(strings, String::compareToIgnoreCase)
如上所見 ::操作符將方法名與實例或者類分隔開。總體來說,又如下的規(guī)則:
- object::instanceMethod
- Class::staticMethod
- Class::instanceMethod
值得指出的是, this和super關(guān)鍵字可以在其中使用:
class Greeter {
public void greet() {
System.out.println("Hello, world!");
}
}
class ConcurrentGreeter extends Greeter {
public void greet() {
Thread t = new Thread(super::greet);
t.start();
}
}
構(gòu)造方法引用 Constructor References
跟上一個差不多,畢竟構(gòu)造方法 也是方法?。?!不過方法名字為 new 。
但是!這個構(gòu)造方法引用有一個牛逼的地方!
你知道 Array 是不能使用范型的對吧?。ㄊ裁矗悴恢??看看這里 http://stackoverflow.com/questions/2927391/whats-the-reason-i-cant-create-generic-array-types-in-java),你沒有辦法創(chuàng)建一個類型為 T 的 Array 。 new T[n] 將會被覆蓋為 new Object[n]。
假設(shè)我們想要一個包含 buttons 的 Array。Stream interface 可以返回一個 Object array。
Object[] buttons = stream.toArray();
不不不,我們可不想要 Object。Stream 庫使用 構(gòu)造方法引用解決了這個問題:
Button[] buttons = stream.toArray(Button[]::new);

變量作用域
注意到我們在題目中寫著 閉包(closure),實際上,閉包的定義是: 引用了自由變量的函數(shù)。
在之前,如果需要在匿名類的內(nèi)部引用外部變量,需要將外部變量定義為 final ,現(xiàn)在有了 lambda 表達(dá)式,你不必再這么做了。但同樣需要保證外部的自由變量不能在 lambda 表達(dá)式中被改變。

這是什么意思呢? 不需要定義為 final,也不能改?
其實理解起來很簡單,Java 8 中,不需要定義為 final ,但你其實可以直接把他當(dāng)作 final,不要試圖修改它就行了。
即便你用內(nèi)部類,現(xiàn)在也無需定義為 final 了。
參考 StackOverFlow 鏈接: http://stackoverflow.com/questions/4732544/why-are-only-final-variables-accessible-in-anonymous-class
Default Methods
由于歷史原因,像是類似 Collection 這種接口,如果進(jìn)行添加接口的話,那將會造成之前的代碼出錯。
Java 想了一個一勞永逸的方法解決這個問題, 使用 default 修飾符來提供默認(rèn)的實現(xiàn)
比如 Collection 接口的源代碼:
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
當(dāng)沒有 override remove 這個方法是,調(diào)用的時候返回 UnsupportedOperationException 錯誤。
Static Methods in Interfaces
Java 8 中,你可以在接口中添加靜態(tài)方法了。 可能與你想的不太一樣,但是呢,為了方便起見,現(xiàn)在 interface 可以有靜態(tài)方法了。
參考鏈接:
- JSR 335: Lambda Expressions for the JavaTM Programming Language
- Java 8 新特性概述
- Lambda Expressions in Java 8
