Lambda基础

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在了解 Lambda 之前，我们先回顾一下 Java 的方法。

Java 的方法分为实例方法，例如 Integer 定义的 equals() 方法：

public final class Integer {boolean equals(Object o) {...}
}

以及静态方法，例如 Integer 定义的 parseInt() 方法：

public final class Integer {public static int parseInt(String s) {...}
}

无论是实例方法，还是静态方法，本质上都相当于过程式语言的函数。例如 C 函数：

char* strcpy(char* dest, char* src)

只不过 Java 的实例方法隐含地传入了一个 this 变量，即实例方法总是有一个隐含参数this。

函数式编程（Functional Programming）是把函数作为基本运算单元，函数可以作为变量，可以接收函数，还可以返回函数。历史上研究函数式编程的理论是 Lambda 演算，所以我们经常把支持函数式编程的编码风格称为 Lambda 表达式。

在 Java 程序中，我们经常遇到一大堆单方法接口，即一个接口只定义了一个方法：

Comparator
Runnable
Callable

以 Comparator 为例，我们想要调用 Arrays.sort() 时，可以传入一个 Comparator 实例，以匿名类方式编写如下：

String[] array = ...
Arrays.sort(array, new Comparator<String>() {public int compare(String s1, String s2) {return s1.compareTo(s2);
    }
});

上述写法非常繁琐。从 Java 8 开始，我们可以用 Lambda 表达式替换单方法接口。改写上述代码如下：

// Lambda
import java.util.Arrays;

public class Main {public static void main(String[] args) {String[] array = new String[] { "Apple", "Orange", "Banana", "Lemon" };
        Arrays.sort(array, (s1, s2) -> {return s1.compareTo(s2);
        });
        System.out.println(String.join(",", array));
    }
}

观察 Lambda 表达式的写法，它只需要写出方法定义：

(s1, s2) -> {return s1.compareTo(s2);
}

其中，参数是 (s1, s2)，参数类型可以省略，因为编译器可以自动推断出String 类型。-> {...}表示方法体，所有代码写在内部即可。Lambda 表达式没有 class 定义，因此写法非常简洁。

如果只有一行 return xxx 的代码，完全可以用更简单的写法：

Arrays.sort(array, (s1, s2) -> s1.compareTo(s2));

返回值的类型也是由编译器自动推断的，这里推断出的返回值是int，因此，只要返回int，编译器就不会报错。

我们把只定义了单方法的接口称之为 FunctionalInterface，用注解@FunctionalInterface 标记。例如，Callable接口：

@FunctionalInterface
public interface Callable<V> {V call() throws Exception;
}

再来看 Comparator 接口：

@FunctionalInterface
public interface Comparator<T> {int compare(T o1, T o2);

    boolean equals(Object obj);

    default Comparator<T> reversed() {return Collections.reverseOrder(this);
    }

    default Comparator<T> thenComparing(Comparator<? super T> other) {...}
    ...
}

虽然 Comparator 接口有很多方法，但只有一个抽象方法 int compare(T o1, T o2)，其他的方法都是default 方法或 static 方法。另外注意到 boolean equals(Object obj) 是Object定义的方法，不算在接口方法内。因此，Comparator也是一个FunctionalInterface。

使用 Lambda 表达式实现忽略大小写排序。

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单方法接口被称为FunctionalInterface。

接收 FunctionalInterface 作为参数的时候，可以把实例化的匿名类改写为 Lambda 表达式，能大大简化代码。

Lambda 表达式的参数和返回值均可由编译器自动推断。

正文完

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