JavaLambda表达式

将Lambdas与接口匹配

单个方法接口有时也称为功能接口。将Java lambda表达式与函数接口匹配分为以下步骤：

• 接口是否只有一个抽象（未实现）的方法？
• lambda表达式的参数是否与单一方法的参数匹配？
• lambda表达式的返回类型是否与单个方法的返回类型匹配？

如果这三个问题的答案是肯定的，那么给定的lambda表达式将与接口成功匹配。

具有默认和静态方法的接口

从Java 8中，[Java接口]可以同时包含默认方法和静态方法。默认方法和静态方法都有一个直接在接口声明中定义的实现。这意味着，Java lambda表达式可以使用多个方法实现接口——只要接口只有一个未实现（AKA抽象）方法。

换句话说，即使接口包含默认和静态方法，它仍然是一个功能接口， 只要接口只包含一个未实现（抽象）方法。以下是这个小部分的视频版本：

以下接口可以使用lambda表达式实现：

即使此接口包含3种方法，也可以通过lambda表达式实现，因为只有一个方法未实现。以下是实现的外观：

MyInterface myInterface = (String text) -> {
    System.out.print(text);
};
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Lambda表达式与匿名接口实现

尽管lambda表达式接近匿名接口实现，但有一些差异值得注意。

主要区别在于，匿名接口实现可以有状态（成员变量），而lambda表达式不能。看看这个界面：

public interface MyEventConsumer {

    public void consume(Object event);

}
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此接口可以使用匿名接口实现实现，如下所示：

这个匿名的MyEventConsumer实现可以有自己的内部状态。看看这个重新设计：

请注意，匿名MyEventConsumer实现现在如何具有一个名为eventCount的字段。

lambda表达式不能有这样的字段。因此，lambda的表达被称为无国籍。

Lambda类型推断

在Java 8之前，在进行匿名接口实现时，您必须指定要实现的接口。以下是本文开头的匿名接口实现示例：

使用lambda表达式，通常可以从周围的代码中推断类型。例如，可以从addStateListener()方法（StateChangeListener接口上的单个方法）的方法声明中推断参数的接口类型。这被称为类型推理。编译器通过在其他地方查找类型来推断参数的类型——在这种情况下，是方法定义。以下是本文开头的示例，显示lambda表达式中没有提到StateChangeListener接口：

stateOwner.addStateListener(
    (oldState, newState) -> System.out.println("State changed")
);
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在lambda表达式中，参数类型通常也可以推断。在上面的示例中，编译器可以从onStateChange()方法声明中推断其类型。因此，从onStateChange()方法的方法声明中推断出参数oldState和newState的类型。

Lambda参数

由于Java lambda表达式实际上是方法，lambda表达式可以像方法一样接受参数。前面显示的lambda表达式的(oldState, newState)部分指定lambda表达式的参数。这些参数必须与方法在单个方法界面上的参数匹配。在这种情况下，这些参数必须与StateChangeListener接口的theonStateChangeonStateChange()方法的参数匹配：

public void onStateChange(State oldState, State newState);
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lambda表达式和方法中的参数数量必须至少匹配。

其次，如果您在lambda表达式中指定了任何参数类型，这些类型也必须匹配。我还没有向您展示如何在lambda表达式参数上放置类型（本文稍后将显示），但在许多情况下，您不需要它们。

零参数

如果您将lambda表达式与lambda表达式匹配的方法不带参数，那么您可以这样编写lambda表达式：

() -> System.out.println("Zero parameter lambda");
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注意括号之间没有内容。这是为了表明lambda不带参数。

一个参数

如果您将Java lambda表达式与一个参数匹配的方法采用一个参数，您可以像这样编写lambda表达式：

(param) -> System.out.println("One parameter: " + param);
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请注意，参数列在括号内。

当lambda表达式采用单个参数时，您也可以省略括号，如下所示：

param -> System.out.println("One parameter: " + param);
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多个参数

如果您将Java lambda表达式与Java lambda表达式匹配的方法需要多个参数，则需要在括号内列出参数。以下是Java代码中的外观：

(p1, p2) -> System.out.println("Multiple parameters: " + p1 + ", " + p2);
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只有当方法采用单个参数时，才能省略括号。

参数类型

如果编译器无法从lambda匹配的功能接口方法推断参数类型，有时可能需要为lambda表达式指定参数类型。别担心，编译器会在情况发生时告诉你。以下是Java lambda参数类型示例：

(Car car) -> System.out.println("The car is: " + car.getName());
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如您所见，car参数的类型（Car）写在参数名称本身前面，就像您在其他地方的方法中声明参数或对接口进行匿名实现时一样。

Java 11的var参数类型

在Java 11中，您可以将var关键字用作参数类型。var关键字在Java 10中作为局部变量类型推断引入。来自Java 11 var也可以用于lambda参数类型。以下是在lambda表达式中使用Java var关键字作为参数类型的示例：

Function<String, String> toLowerCase = (var input) -> input.toLowerCase();
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使用上述var关键字声明的参数类型将推断为String类型，因为变量的类型声明的泛型类型设置为Function<String, String>，这意味着Function的参数类型和返回类型是String。

Lambda功能体

lambda表达式的主体，因此它所代表的函数/方法的主体，在lambda声明的->右侧指定：示例如下：

 (oldState, newState) -> System.out.println("State changed") 
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如果您的lambda表达式需要由多行组成，您可以将lambda函数体包含在{ }括号中，Java在其他地方声明方法时也需要这些括号内。以下是一个例子：

从Lambda表达式返回值

您可以从Java lambda表达式返回值，就像从方法返回一样。您只需向lambda函数体添加返回语句，如下所示：

(param) -> {
    System.out.println("param: " + param);
    return "return value";
  }
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如果您的lambda表达式所做的只是计算并返回返回值，您可以以更短的方式指定返回值。取而代之的是：

(a1, a2) -> { return a1 > a2; }
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您可以写：

（a1，a2）-> a1> a2；
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然后，编译器计算出表达式a1 > a2是lambda表达式的返回值（因此lambda表达式的名称——因为表达式返回某种值）。

Lambdas作为对象

Java lambda表达式本质上是一个对象。您可以为变量分配lambda表达式，并像处理任何其他对象一样传递它。以下是一个例子：

第一个代码块显示lambda表达式实现的接口。第二个代码块显示了lambda表达式的定义，lambda表达式如何分配给变量，最后如何通过调用lambda表达式实现的接口方法来调用。

可变捕获

在某些情况下，Java lambda表达式能够访问lambda函数体外声明的变量。我这里有这个部分的视频版本：

Java lambdas可以捕获以下类型的变量：

• 局部变量
• 实例变量
• 静态变量

这些变量捕获中的每一个都将在以下部分中描述。

本地变量捕获

Java lambda可以捕获lambda主体外声明的局部变量的值。为了说明这一点，首先看看这个单一的方法界面：

public interface MyFactory {
    public String create(char[] chars);
}
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现在，看看这个实现MyFactory接口的lambda表达式：

MyFactory myFactory = (chars) -> {
    return new String(chars);
};
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目前，此lambda表达式仅引用传递给它的参数值（chars）。但我们可以改变这一点。以下是引用lambda函数体外声明的String变量的更新版本：

String myString = "Test";

MyFactory myFactory = (chars) -> {
    return myString + ":" + new String(chars);
};
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如您所见，lambda主体现在引用了在lambda主体之外声明的局部变量myString。只有当变量是“有效的最终的”时，并且只有当变量是“有效的最终的”时，这才有可能实现，这意味着它在分配后不会更改其值。如果myString变量的值后来发生了变化，编译器会抱怨lambda主体内部对它的引用。

实例变量捕获

lambda表达式还可以捕获创建lambda的对象中的实例变量。以下是一个例子，表明：

public class EventConsumerImpl {private String name = "MyConsumer";public void attach(MyEventProducer eventProducer){eventProducer.listen(e -> {System.out.println（this.name）；}）；}}
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注意lambda主体中对this.name的引用。这将捕获封闭的EventConsumerImpl对象name实例变量。甚至可以在捕获实例变量后更改其值——该值将反映在lambda中。

this的语义实际上是Java lambdas与接口的匿名实现不同的领域之一。匿名接口实现可以有自己的实例变量，这些变量通过this引用引用。然而，lambda不能有自己的实例变量，因此this总是指向封闭对象。

注：上述活动消费者的设计并不特别优雅。我就是这样做的，以便能够说明实例变量捕获。

静态变量捕获

Java lambda表达式还可以捕获静态变量。这并不奇怪，因为静态变量可以在Java应用程序中的任何地方访问，前提是静态变量是可访问的（打包范围或公共的）。

以下是一个示例类，该类创建一个lambda，该lambda引用lambda主体内的静态变量：

静态变量的值也允许在lambda捕获后更改。

同样，上述类设计有点荒谬。不要想太多。该类主要用于向您展示lambda可以访问静态变量。

方法参考作为Lambdas

如果您的lambda表达式所做的只是调用另一个方法，参数传递给lambda，Java lambda实现提供了一种更短的方法来表达方法调用。首先，这里有一个单功能接口示例：

public interface MyPrinter{
    public void print(String s);
}
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以下是创建实现MyPrinter接口的Java lambda实例的示例：

MyPrinter myPrinter = (s) -> { System.out.println(s); };
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由于lambda主体仅由单个语句组成，我们实际上可以省略包含的{ }括号。此外，由于lambda方法只有一个参数，我们可以省略参数周围的括号( )括号。由此产生的lambda声明如下：

MyPrinter myPrinter = s -> System.out.println(s);
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由于lambda主体所做的只是将字符串参数转发到System.out.println()方法，我们可以将上述lambda声明替换为方法引用。以下是lambda方法参考的外观：

MyPrinter myPrinter = System.out::println;
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注意双冒号'::'。这些信号告诉Java编译器这是一个方法引用。引用的方法在双冒号后面。任何拥有引用方法的类或对象都出现在双冒号之前。

您可以参考以下类型的方法：

• 静态方法
• 参数对象的实例方法
• 实例方法
• 建筑商

以下各节涵盖了每种类型的方法引用。

静态方法参考

最容易参考的方法是静态方法。以下是单个函数接口的第一个示例：

public interface Finder {
    public int find(String s1, String s2);
}
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这是一个静态方法，我们希望创建一个方法参考：

最后，这里有一个引用静态方法的Java lambda表达式：

Finder finder = MyClass::doFind;
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由于Finder.find()和MyClass.doFind()方法的参数匹配，因此可以创建一个lambda表达式，实现Finder.find()并引用MyClass.doFind()方法。

参数方法参考

您还可以将其中一个参数的方法引用到lambda。想象一个如下所示的单个函数接口：

public interface Finder {
    public int find(String s1, String s2);
}
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该接口旨在表示能够搜索s1以查找s2出现的组件。以下是调用String.indexOf()进行搜索的Java lambda表达式示例：

Finder finder = String::indexOf;
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这相当于lambda的定义：

Finder finder = (s1, s2) -> s1.indexOf(s2);
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注意快捷版本如何引用单个方法。Java编译器将尝试将引用的方法与第一个参数类型匹配，使用第二个参数类型作为引用方法的参数。

实例方法参考

第三，也可以从lambda定义中引用实例方法。首先，让我们看看单个方法接口定义：

public interface Deserializer {
    public int deserialize(String v1);
}
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此接口表示能够将String“反序列化”为int的组件。

现在看看这个StringConverter类：

' convertToInt() '方法与' deserializer ' ' deserialize() '方法的' deserialize() '方法具有相同的签名。因此，我们可以创建一个' stringconverter '的实例，并从Java lambda表达式中引用它的' convertToInt() '方法，如下所示:

StringConverter stringConverter = new StringConverter();Deserializer des = stringConverter::convertToInt;
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两行中的第二行创建的lambda表达式引用了在第一行创建的StringConverter实例的convertToInt方法。

构造函数参考

最后，可以引用类的构造函数。您通过写出类名，然后写上::new，就像这样：

MyClass::new
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也看看如何使用构造函数作为lambda表达式，看看这个接口定义：

public interface Factory {
    public String create(char[] val);
}
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此接口的create()方法与String类中一个构造函数的签名匹配。因此，此构造函数可以用作lambda。以下是它看起来的示例：

Factory factory = String::new;
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这相当于这个Java lambda表达式：

Factory factory = chars -> new String(chars);
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