【Java 新特性】深入浅出 Java Lambda 表达式

Java 8 的Lambda 表达式是一次编程方式的革命，让代码更加简洁、高效。本文将从基础语法入手，逐步深入讲解 Lambda 表达式的常用用法、进阶场景以及开发中的实战案。

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一、 什么是 Lambda 表达式？

Lambda 表达式是一种匿名函数，旨在减少冗长的代码。其核心在于将功能作为参数传递。

简单来说，它让代码从这样的写法：

new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello, Lambda!");
    }
};

变得简洁如斯：

() -> System.out.println("Hello, Lambda!");

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二、Lambda 表达式的基础语法

Lambda 表达式的基本语法如下：

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

1. 无参数，无返回值

() -> System.out.println("Hello, World!");

• ()：无参数
• ->：表示 Lambda 的分隔符
• System.out.println("Hello, World!")：单行表达式作为 Lambda 体。

2. 有参数，无返回值

接收一个参数 x，并打印。

(x) -> System.out.println(x);

3. 有多个参数，有返回值

返回两个参数的和，省略了 {} 和 return。

(x, y) -> x + y

4. 多行代码

如果 Lambda 体有多行代码 ，必须用 {} 包裹，并显式使用 return 返回值：

(x, y) -> {
    int sum = x + y;
    System.out.println("Sum: " + sum);
    return sum;
}

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三、Lambda 表达式的常用场景

场景 1：代替匿名内部类

Lambda 表达式常用于简化匿名类的实现。

传统写法：

Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Running...");
    }
};

Lambda 简化：

Runnable runnable = () -> System.out.println("Running...");

场景 2：配合函数式接口

Lambda 表达式的核心是与 函数式接口 搭配使用。函数式接口是只包含一个抽象方法的接口，例如 java.util.function 包中的接口：

接口	描述	示例
Consumer<T>	接收一个参数，无返回值	x -> System.out.println(x)
Supplier<T>	无参数，返回一个值	() -> "Hello"
Function<T,R>	接收一个参数，返回一个值	x -> x.length()
Predicate<T>	接收一个参数，返回布尔值	x -> x > 0

示例：过滤集合：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.stream()
       .filter(x -> x % 2 == 0)  // 筛选偶数
       .forEach(System.out::println);

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四、方法引用与构造器引用

Lambda 表达式的简化之道之一就是方法引用和构造器引用。

1. 方法引用

方法引用是 Lambda 表达式的一种简化形式，它通过 :: 运算符直接引用已有的方法。

类型	示例	说明
静态方法引用	ClassName::staticMethod	Math::max
实例方法引用	instance::instanceMethod	System.out::println
任意对象的方法引用	ClassName::instanceMethod	String::toUpperCase
构造器引用	ClassName::new	ArrayList::new

示例：静态方法引用

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
numbers.forEach(System.out::println); // 等价于 x -> System.out.println(x)

示例：实例方法引用

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.forEach(String::toUpperCase); // 每个字符串转为大写

2. 构造器引用

通过构造器引用，可以动态创建对象实例。

示例：无参构造器

Supplier<List<String>> supplier = ArrayList::new;
List<String> list = supplier.get(); // 创建一个新的 ArrayList

示例：有参构造器

Function<String, Integer> converter = Integer::new;
Integer number = converter.apply("123"); // 将字符串 "123" 转为 Integer

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五、开发中的实战案例

1. 集合排序

使用 Lambda 表达式快速排序：

List<String> names = Arrays.asList("Charlie", "Alice", "Bob");
names.sort((a, b) -> a.compareTo(b)); // 按字典序排序

进一步简化为方法引用：

names.sort(String::compareTo);

2. 线程池任务

Lambda 在多线程中非常适合，尤其是简化任务提交：

ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();
executor.submit(() -> System.out.println("Task running in thread!"));

3. 文件操作

使用 Lambda 简化文件行处理：

Files.lines(Paths.get("data.txt"))
     .filter(line -> line.startsWith("Error")) // 筛选以 "Error" 开头的行
     .forEach(System.out::println);

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六、总结表格

概念	语法示例	应用场景
Lambda 基本语法	(x, y) -> x + y	替代匿名类、简化代码
Consumer 接口	x -> System.out.println(x)	消费一个值，例如打印、保存
Supplier 接口	() -> "Hello"	提供一个值，例如默认值
Function 接口	x -> x.length()	转换一个值，例如字符串长度
Predicate 接口	x -> x > 0	判断条件，例如筛选集合
静态方法引用	Math::max	引用已有静态方法
实例方法引用	System.out::println	引用已有对象的方法
构造器引用	ArrayList::new	动态创建实例，例如 Supplier