原文發(fā)表于20170121個人博客
1.Lambda相關(guān)概念與特性
Lambda 表達式是一個匿名函數(shù)，源于數(shù)學λ演算。是閉包函數(shù)，但閉包并不一定是Lambda 函數(shù)。
它可以賦值給變量，作為函數(shù)參數(shù)，作為函數(shù)返回值。
2.在Java8中Lambda的語法
List<Integer> integers = Arrays.asList(2, 4, 6, 8);
//老的方式
for (Integer x : integers) {
System.out.println(x);
}
//1.8 非lambda
integers.forEach(new Consumer<Integer>() {
@Override
public void accept(Integer x) {
System.out.print(x);
}
});
integers.forEach((x) -> System.out.println(x));
integers.forEach(x -> System.out.println(x));
//可以贅述其參數(shù)類型
integers.forEach((Integer x) -> System.out.println(x));
//多行實現(xiàn)
integers.forEach((x) -> {
x = x * 10;
System.out.println(x);
});
// 本地變量
integers.forEach((x) -> {
int y = x + 10;
System.out.println(y);
});
Lambda 表達式的生命周期（Java 8）
那么Java 8是如何處理和支持Lambda表達式的呢？
- 編譯器在類中生成一個靜態(tài)函數(shù)；
- 運行時調(diào)用該靜態(tài)函數(shù)；（invokeStatic?）
x -> System.out.println(x);
編譯為:
public static void generatedNameOfLambadaFunction(Integer x){
System.out.println(x)
}
舉個簡單的例子，代碼例子如下：
public class LifeCycleExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> integers = Arrays.asList(2, 4, 6, 8);
integers.forEach(x -> System.out.println(x));
}
}
先編譯為字節(jié)碼，然后用反匯編工具對class文件執(zhí)行“javap -private”顯示private可見性以上的主要的類和成員，
java8demo git:(master) javap -private target/classes/org/luyi/lambda/syntax/LifeCycleExample.class
Compiled from "LifeCycleExample.java"
public class org.luyi.lambda.syntax.LifeCycleExample {
public org.luyi.lambda.syntax.LifeCycleExample();
public static void main(java.lang.String[]);
private static void lambda$main$6(java.lang.Integer);
}
除了構(gòu)造函數(shù)和 main 函數(shù)，多了一個對應(yīng) Lambda 表達式的私有靜態(tài)方法，最后該方法會被調(diào)用執(zhí)行。
但是如果編譯后是“invokestatic”虛擬機命令，返回類型又是void,那么Lambda 表達式是什么類型呢？后面會繼續(xù)說明，這里我們可以先看下實際的字節(jié)碼，
39: invokedynamic #5, 0 // InvokeDynamic #0:accept:()Ljava/util/function/Consumer;
invokeDynamic( 從JDK7 開始提供的，為了支持動態(tài)類型語言在運行時才能確定接收者的類型的場景)方法調(diào)用，運行時首次解析，生成一個匿名內(nèi)部類?？梢詃ump內(nèi)存看看到該類
由"java.lang.invoke.LambdaMetafactory"的靜態(tài)方法生成
public static CallSite metafactory(MethodHandles.Lookup caller,
String invokedName,
MethodType invokedType,
MethodType samMethodType,
MethodHandle implMethod,
MethodType instantiatedMethodType)
那一個Lambda表達式是什么類型呢？primitve,Object?
許多語言有專門的函數(shù)（數(shù)據(jù)）類型，但是Java8 處于向前兼容，和避免類型復雜化等多種原因考慮沒有引入新類型；
3.Functional Interface 函數(shù)式接口
Functional Interface是只提供一個方法的普通接口。
public interface Consumer<T> {
void accept(T t);
...
}
在 Java8 前，JDK 已經(jīng)提供哪些函數(shù)式接口了，
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
java.lang.Runnable,
java.lang.Comparable,
java.util.concurrent.Callable;
JDK8 又新增了哪些通用的？你知道他們各自的使用場景嗎？
java.util.function.Consumer<T>,
java.util.function.Supplier<T>,
java.util.function.Predicate<T>,
java.util.function.Function<T,R>,
為什么需要函數(shù)式接口？
它表達了 Lambda 表達式的類型，函數(shù)式接口是方法簽名（signature），lambda表達式是方法body,兩者組成了一個整體。
可以將 Lambda 表達式賦值給函數(shù)接口的局部變量
Consumer<Integer> consumer=x -> System.out.println(x);
integers.forEach(consumer);
注解 @FuncationalInterface 推薦使用(考慮向前兼容又非必須)，Java8 編譯器會幫你保證；
lambda git:(master) javac Echo.java
syntax/Echo.java:6: error: Unexpected @FunctionalInterface annotation
@FunctionalInterface
^
Echo is not a functional interface
multiple non-overriding abstract methods found in interface Echo
1 error
所以lambda 表達式的類型是函數(shù)式接口類型，前面不是說lambda 是個靜態(tài)函數(shù)，為啥能賦值給個函數(shù)式接口；
那么是不是lambda的實現(xiàn)是基于匿名內(nèi)部類的形式?No(但本質(zhì)來說可以說 YES);
4.變量捕捉（Capture 本地變量,靜態(tài)類屬性，實例屬性）
List<Integer> integers = Arrays.asList(2, 4, 6, 8);
int var=1;
integers.forEach(x -> System.out.println(x+var));
會有編譯異常嗎？
實際上,如果JDK8前的編譯器下的匿名內(nèi)部類會編譯不通過；
int var=0;
Runnable r=new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.print(var+2);
}
};
javac 1.7.0_79
lambda git:(master) javac CaptureExample.java
CaptureExample.java:22: error: local variable var is accessed from within inner class; needs to be declared final
System.out.print(var+2);
^
但是使用 JDK8的編譯器是通過的。聲明final是個推薦的，但即使不聲明，若實際效果是final也行。
如果我們嘗試改變其值呢？
int var=1;
integers.forEach(x -> {
var++;
System.out.println(x+var);});
}
會得到編譯異常,這和匿名內(nèi)部類情況下約束是類似的，
lambda git:(master) javac CaptureExample.java
CaptureExample.java:15: error: local variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final
var++;
^
Lambda如何處理捕捉到的變量的呢？反編譯后，我們發(fā)現(xiàn)靜態(tài)的lambda函數(shù)增加了一個對應(yīng)類型的參數(shù)；
private static void lambda$main$6(int, java.lang.Integer);
關(guān)于Lambda 表達式內(nèi)的this指針； 指向誰呢？
首先看先靜態(tài)方法中使用this指針，
public static void main(String[] args) {
integers.forEach(x -> {
System.out.println(this.toString());
System.out.println(x);
});
integers.forEach(new Consumer<Integer>() {
@Override
public void accept(Integer integer) {
System.out.println(this.toString());
}
});
}
前者會有編譯異常,
ThisPointerExample.java:15: error: non-static variable this cannot be referenced from a static context
System.out.println(this.toString());
而匿名內(nèi)部類形式和以前JDK保持兼容，表示的是Consumer這個new的實例“org.luyi.lambda.ThisPointerExample$1@3cd1a2f1”。
現(xiàn)在講整數(shù)遍歷方法作為一個實例方法，然后再調(diào)用
public class ThisPointerExample {
public void doSth() {
List<Integer> integers = Arrays.asList(2, 4, 6, 8);
integers.forEach(x -> {
System.out.println(this.toString());
System.out.println(x);
});
}
public static void main(String[] args) {
new ThisPointerExample().doSth();
}
}
執(zhí)行結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，Lambda 表達式內(nèi)部的this指針是指向其 enclosing Class;
那么，Lambda 表達 與 匿名內(nèi)部類的區(qū)別可以總結(jié)了下了：
- 后者可以有實例的屬性變量（狀態(tài)）；
- 后者可以含有多個方法；
- 方法體內(nèi)的this指針的指向；
5.方法引用
Lambda 雖然很方便構(gòu)造個匿名功能函數(shù)，但是有些功能函數(shù)的實現(xiàn)已經(jīng)存在，還要重新在寫個Lambda或者去使用對應(yīng)的方法？ 方法引用提供了便捷的處理方式；
引用一個靜態(tài)方法；
integers.forEach(x -> {
// old style
//System.out.println(String.valueOf(x));
Function<Integer, String> i2s = String::valueOf;
System.out.println(i2s.apply(x));
});
要求：被引用方法的簽名需要與函數(shù)接口簽名匹配；
引用一個構(gòu)造函數(shù)；
// System.out.println(new Integer("11"));
Function<String,Integer> s2i=Integer::new;
System.out.println(s2i.apply("11"));
引用一個實例方法；
Consumer<Object> sysout = System.out::println;
sysout.accept("hello world");
6.默認方法（Default Method）
問題背景，接口進化演進的問題，修改任何一個接口，比如增加個接口方法，那么所有以前接口的實現(xiàn)都要做響應(yīng)的調(diào)整，破壞了原有穩(wěn)定。 比如JDK8希望在集合類型（List,Set...）中增加新遍歷方法“forEach(Consumer<? super T> action)” =>默認方法。
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator();
default void forEach(Consumer<? super T> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (T t : this) {
action.accept(t);
}
}
default Spliterator<T> spliterator() {
return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}
靜態(tài)方法，有實現(xiàn)并且能夠被接口實現(xiàn)類所繼承；
默認方法被繼承
public interface Test {
default void doSth(){
System.out.println("hello");
}
}
public class DefaultMethodExample implements Test {
public static void main(String[] args) {
DefaultMethodExample impl = new DefaultMethodExample();
impl.doSth();//hello
}
}
覆寫默認方法
public class DefaultMethodExample implements Test {
@Override
public void doSth() {
System.out.println("hi");
}
public static void main(String[] args) {
DefaultMethodExample impl = new DefaultMethodExample();
impl.doSth();//hi
}
}
多級繼承覆蓋
public interface Test2 extends Test {
@Override
default void doSth() {
System.out.println("hello2");
}
}
public class DefaultMethodExample implements Test2 {
public static void main(String[] args) {
DefaultMethodExample impl = new DefaultMethodExample();
impl.doSth();//hello2
}
}
沖突
public interface A {
default void doSth(){
System.out.println("a");
}
}
public class ConflictionExample implements Test,A {
}
接口A也提供了doSth的默認方法，如果一個實現(xiàn)類同時實現(xiàn)Test,A兩個接口，那么編譯器會報錯誤
Error:(6, 8) java: 類 org.luyi.lambda.defmtd.ConflictionExample從類型 org.luyi.lambda.defmtd.Test 和 org.luyi.lambda.defmtd.A 中繼承了doSth() 的不相關(guān)默認值
解決沖突的方式是，實現(xiàn)類中重新覆寫doSth方法,可以重新寫實現(xiàn)，也可以使用任務(wù)一個父實現(xiàn)；
