Lambda表達式和匿名內部類

前言

Java Labmda表達式的一個重要用法是簡化某些匿名內部類（Anonymous Classes）的寫法。實際上Lambda表達式並不僅僅是匿名內部類的語法糖，JVM內部是通過invokedynamic指令來實現Lambda表達式的。具體原理放到下一篇。本篇我們首先感受一下使用Lambda表達式帶來的便利之處。

取代某些匿名內部類

本節將介紹如何使用Lambda表達式簡化匿名內部類的書寫，但Lambda表達式並不能取代所有的匿名內部類，只能用來取代函數接口（Functional Interface）的簡寫。先別在乎細節，看幾個例子再說。

例子1：無參函數的簡寫

如果需要新建一個線程，一種常見的寫法是這樣：

// JDK7 匿名內部類寫法
new Thread(new Runnable(){// 接口名
    @Override
    publicvoidrun(){// 方法名
        System.out.println("Thread run()");
    }
}).start();

上述代碼給Tread類傳遞了一個匿名的Runnable對象，重載Runnable接口的run()方法來實現相應邏輯。這是JDK7以及之前的常見寫法。匿名內部類省去了為類起名字的煩惱，但還是不夠簡化，在Java 8中可以簡化為如下形式：

// JDK8 Lambda表達式寫法
new Thread(
        () -> System.out.println("Thread run()")// 省略接口名和方法名
).start();

上述代碼跟匿名內部類的作用是一樣的，但比匿名內部類更進一步。這裡連接口名和函數名都一同省掉了，寫起來更加神清氣爽。如果函數體有多行，可以用大括號括起來，就像這樣：

// JDK8 Lambda表達式代碼塊寫法
new Thread(
        () -> {
            System.out.print("Hello");
            System.out.println(" Hoolee");
        }
).start();

例子2：帶參函數的簡寫

如果要給一個字符串列表通過自定義比較器，按照字符串長度進行排序，Java 7的書寫形式如下：

// JDK7 匿名內部類寫法
List<String> list = Arrays.asList("I", "love", "you", "too");
Collections.sort(list, new Comparator<String>(){// 接口名
    @Override
    publicintcompare(String s1, String s2){// 方法名
        if(s1 == null)
            return -1;
        if(s2 == null)
            return 1;
        return s1.length()-s2.length();
    }
});

上述代碼通過內部類重載了Comparator接口的compare()方法，實現比較邏輯。采用Lambda表達式可簡寫如下：

// JDK8 Lambda表達式寫法
List<String> list = Arrays.asList("I", "love", "you", "too");
Collections.sort(list, (s1, s2) ->{// 省略參數表的類型
    if(s1 == null)
        return -1;
    if(s2 == null)
        return 1;
    return s1.length()-s2.length();
});

上述代碼跟匿名內部類的作用是一樣的。除了省略了接口名和方法名，代碼中把參數表的類型也省略了。這得益於javac的類型推斷機制，編譯器能夠根據上下文信息推斷出參數的類型，當然也有推斷失敗的時候，這時就需要手動指明參數類型了。注意，Java是強類型語言，每個變量和對象都必需有明確的類型。

簡寫的依據

也許你已經想到了，能夠使用Lambda的依據是必須有相應的函數接口（函數接口，是指內部只有一個抽象方法的接口）。這一點跟Java是強類型語言吻合，也就是說你並不能在代碼的任何地方任性的寫Lambda表達式。實際上Lambda的類型就是對應函數接口的類型。Lambda表達式另一個依據是類型推斷機制，在上下文信息足夠的情況下，編譯器可以推斷出參數表的類型，而不需要顯式指名。Lambda表達更多合法的書寫形式如下：

// Lambda表達式的書寫形式
Runnable run = () -> System.out.println("Hello World");// 1
ActionListener listener = event -> System.out.println("button clicked");// 2
Runnable multiLine = () -> {// 3 代碼塊
    System.out.print("Hello");
    System.out.println(" Hoolee");
};
BinaryOperator<Long> add = (Long x, Long y) -> x + y;// 4
BinaryOperator<Long> addImplicit = (x, y) -> x + y;// 5 類型推斷

上述代碼中，1展示了無參函數的簡寫；2處展示了有參函數的簡寫，以及類型推斷機制；3是代碼塊的寫法；4和5再次展示了類型推斷機制。

自定義函數接口

自定義函數接口很容易，只需要編寫一個只有一個抽象方法的接口即可。

// 自定義函數接口
@FunctionalInterface
public interface ConsumerInterface<T>{
    voidaccept(T t);
}

上面代碼中的@FunctionalInterface是可選的，但加上該標注編譯器會幫你檢查接口是否符合函數接口規范。就像加入@Override標注會檢查是否重載了函數一樣。

有了上述接口定義，就可以寫出類似如下的代碼：

ConsumerInterface<String> consumer = str -> System.out.println(str);

進一步的，還可以這樣使用：

class MyStream<T>{
    private List<T> list;
    ...
    publicvoidmyForEach(ConsumerInterface<T> consumer){// 1
        for(T t : list){
            consumer.accept(t);
        }
    }
}
MyStream<String> stream = new MyStream<String>();
stream.myForEach(str -> System.out.println(str));// 使用自定義函數接口書寫Lambda表達式