一看就懂的lambda表达式和方法引用

上一篇文章介绍Consumer接口时讲到lambda表达式和方法引用，这里顺便将这两个讲一下。

Lambda 表达式是 Java 8 引入的一项重要特性，它提供了一种简洁、清晰且灵活的语法来表示可传递的匿名函数。Lambda 表达式是一种语法糖，提供了一种更简洁的语法来实例化函数式接口（Functional Interface）。

基本语法：

Lambda 表达式的基本语法如下：

java 复制代码

(parameters) -> expression

或

java 复制代码

(parameters) -> { statements; }

其中：

parameters 指的是 Lambda 表达式的参数列表。
-> 是 Lambda 运算符，它将参数列表与 Lambda 表达式的主体分开。
expression 是 Lambda 表达式的返回表达式。
{} 内包含了 Lambda 表达式的代码块，可以包含多个语句。

示例：

以下是一些 Lambda 表达式的示例：

不带参数的 Lambda 表达式：
java 复制代码
```
() -> System.out.println("Hello, Lambda!");
```
带参数的 Lambda 表达式：
java 复制代码
```
(int x, int y) -> x + y
```

带参数和代码块的 Lambda 表达式：

java 复制代码

(String s) -> {
    System.out.println(s);
    // 可以包含多个语句
}

使用场景：

Lambda 表达式通常用于函数式接口的实例化，即接口中只有一个抽象方法的情况。例如，Runnable、Callable、Comparator 等接口都是函数式接口，可以通过 Lambda 表达式来实例化。

java 复制代码

// 使用 Lambda 表达式实例化 Runnable
Runnable myRunnable = () -> System.out.println("Hello, Lambda!");

// 使用 Lambda 表达式实例化 Comparator
Comparator<String> myComparator = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);

本质：

虽然 Lambda 表达式的语法看起来像是一个函数，但实际上它在 Java 中被实现为一个对象，是一个匿名的内部类对象。这个对象的类型是由编译器根据上下文和目标类型进行推导的。这个对象可以被赋值给相应的函数式接口。在讲Consumer接口时，我们的一个例子。

java 复制代码

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerExample {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个Consumer实例
        Consumer<String> myConsumer = s -> System.out.println(s);

        // 使用Consumer的accept方法
        myConsumer.accept("Hello, Consumer!");
    }
}

首先s -> System.out.println(s)是lambda表达式，本质是一个只含有一个方法的匿名内部类对象。它的演化流程是,定义一个函数式接口

java 复制代码

interface MyFunctionalInterface {
    void myMethod(String s);
}

然后使用匿名内部类（这个内部类实现这个函数式接口，编写抽象方法的逻辑），并实例化这个对象，由于java的多态特点，父类引用可以指向子类对象，因此父类引用MyFunctionalInterface可以指向新的接口实例化后的对象。

java 复制代码

MyFunctionalInterface myFunction = new MyFunctionalInterface() {
    @Override
    public void myMethod(String s) {
        // 实现接口中的方法,比如
        System.out.println(s);
    }
};

这样的写法弊端是语法冗长，代码显得不够简洁。Lambda 表达式的引入就是为了解决这个问题，让代码更加紧凑和易读。使用 Lambda 表达式，上面的代码可以被简化为：

java 复制代码

MyFunctionalInterface myFunction =（String s）-> System.out.println(s);

当 Lambda 表达式只有一个参数时，可以省略参数的括号。而且当上下文可以推断出类型时，参数的类型也可以省略。最终变为：

java 复制代码

 Consumer<String> myConsumer = s -> System.out.println(s);

用java泛型来推断s的类型为String。

Consumer本身就是一个函数式接口，所以此处System.out.println(s)就是Consumer中抽象方法accept的实现逻辑。示例中的MyFunctionalInterface其实就是Consumer，或者经过编译器推断，这个函数式接口就是Consumer。

方法引用：

Lambda 表达式的一个变体是方法引用，它允许你直接引用已有的方法。例如：

java 复制代码

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

// 使用实例方法引用
List<String> list = Arrays.asList("1", "2", "3");
list.forEach(System.out::println);

这里 Integer::parseInt 是一个静态方法引用，System.out::println 是一个实例方法引用。

有四种主要的方法引用的形式：

静态方法引用（Static Method Reference）： ClassName::staticMethodName
实例方法引用（Instance Method Reference）：
- 对于特定对象的实例方法：instance::instanceMethodName
- 对于任意对象的实例方法：ClassName::instanceMethodName
构造方法引用（Constructor Reference）： ClassName::new
数组构造方法引用（Array Constructor Reference）： TypeName[]::new

Lambda 表达式的优势：

简洁性： Lambda 表达式可以减少冗余的代码，使代码更加简洁和易读。
函数式编程： 提供了函数式编程的支持，使得在Java中更容易使用函数作为一等公民。
并行处理： 可以更容易地实现并行处理，通过并行流等特性，提高程序的性能。

Lambda 表达式是 Java 8 引入的一项重要特性，它在编写简洁、清晰的代码和支持函数式编程方面起到了关键作用。方法引用是Lambda 表达式的变体。