深刻理解Lambda 表達式

什麼是Lambda?

“Lambda 表達式”(lambda expression)是一個匿名函數，Lambda表達式基於數學中的λ演算得名，直接對應於其中的lambda抽象(lambda abstraction)，是一個匿名函數，即沒有函數名的函數。Lambda表達式可以表示閉包（注意和數學傳統意義上的不同）

我們知道，對一個java變量賦值

但是如果你想把一個代碼塊賦給一個Java變量，怎麼做到呢？

比如，把右邊的那塊代碼，賦給左邊的叫做aBlockOfCode的變量：

這在Java 8之前是做不到的。Java 8問世之後，利用Lambda特性就可以做到了。

當然這還不算最簡潔的寫法，為了使代碼更簡練，我們可以做以下操作，移除沒用的聲明

這樣，我們成功優雅地把一個代碼塊賦給了一個變量。而這個代碼塊，或者說這個被賦給一個變量的函數，就是一個Lambda表達式。

但這裡仍然存在一個問題，那就是變量aBlockOfCode的類型應該是什麼？

在Java 8裡面，所有的Lambda的類型都是一個接口，而Lambda表達式本身，也就是那個代碼塊，需要是這個接口的實現。這是我認為理解Lambda的一個關鍵點所在，簡言之，Lambda表達式本身就是一個接口的實現。這樣說可能還是有些困惑，繼續舉例。

我們給aBlockOfCode加上一個類型：

這種只有一個接口函數需要被實現的接口類型，我們叫它"函數式接口"。為了避免後來的人在這個接口中增加接口函數導致其有多個接口函數需要被實現，變成"非函數接口”，我們可以加上一個聲明@FunctionalInterface, 這樣別人就沒有辦法在裡面添加新的接口函數了：

這樣，我們就得到了一個完整的Lambda表達式聲明：

Lambda表達式有什麼作用?

最直觀的作用就是使得代碼變得非常簡潔。

我們可以對比一下Lambda表達式和傳統的Java對同一個接口的實現：

這兩種寫法本質上是一樣的。但是很明顯，Java 8中的寫法更加優雅簡潔。並且，由於Lambda可以直接賦值給一個變量，我們就可以直接把Lambda作為參數傳給函數, 而傳統的Java必須有明確的接口實現的定義，初始化才可以：

有些情況下，這個接口實現只需要用到一次。傳統的Java 7要求你必須定義一個“汙染環境”的接口實現MyInterfaceImpl，相對而言Java 8的Lambda, 就顯得乾淨很多。

Lambda結合FunctionalInterface Lib, forEach, stream()，method reference等新特性可以使代碼變的更加簡潔！

舉例說明：

假設Person的定義和List<person>的值都給定。/<person>

現在需要你打印出guiltyPersons List裡面所有LastName以"Z"開頭的人的FirstName。

原生態Lambda寫法：定義兩個函數式接口，定義一個靜態函數，調用靜態函數並給參數賦值Lambda表達式。

這個代碼實際上已經比較簡潔了，但是我們還可以更簡潔麼？

當然可以。在Java 8中有一個函數式接口的包，裡面定義了大量可能用到的函數式接口（java.util.function (Java Platform SE 8 )）。所以，我們在這裡壓根都不需要定義NameChecker和Executor這兩個函數式接口，直接用Java 8函數式接口包裡的Predicate和Consumer就可以了——因為他們這一對的接口定義和NameChecker/Executor其實是一樣的。

第一步簡化 - 利用函數式接口包：

靜態函數里面的for each循環其實是非常礙眼的。這裡可以利用Iterable自帶的forEach()來替代。forEach()本身可以接受一個Consumer 參數。

第二步簡化 - 用Iterable.forEach()取代foreach loop：

由於靜態函數其實只是對List進行了一通操作，這裡我們可以甩掉靜態函數，直接使用stream()特性來完成。stream()的幾個方法都是接受Predicate

第三步簡化 - 利用stream()替代靜態函數：

對比最開始的Lambda寫法，這裡已經非常非常簡潔了。但是如果，我們的要求變一下，變成print這個人的全部信息，即p -> System.out.println(p); 那麼還可以利用Method reference來繼續簡化。所謂Method reference, 就是用已經寫好的別的Object/Class的method來代替Lambda expression。格式如下：

第四步簡化 - 如果是println(p)，則可以利用Method reference代替forEach中的Lambda表達式：

這基本上就是能寫的最簡潔的版本了。

Lambda配合Optional可以使Java對於null的處理變的異常優雅

這裡假設我們有一個person object，以及一個person object的Optional wrapper:

Optional如果不結合Lambda使用的話，並不能使原來繁瑣的null check變的簡單。

只有當Optional結合Lambda一起使用的時候，才能發揮出其真正的威力！

我們現在就來對比一下下面四種常見的null處理中，Java 8的Lambda+Optional和傳統Java兩者之間對於null的處理差異。

情況一 - 存在則開幹

情況二 - 存在則返回，無則返回屁

情況三 - 存在則返回，無則由函數產生

情況四 - 奪命連環null檢查

由上述四種情況可以清楚地看到，Optional+Lambda可以讓我們少寫很多ifElse塊。尤其是對於情況四那種奪命連環null檢查，傳統java的寫法顯得冗長難懂，而新的Optional+Lambda則清新脫俗，清楚簡潔。

關於Java8的Lambda, 還有東西需要學習。比如如何處理lambda exception，如何利用

的特性來進行parallel processing等。

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關鍵字: 函數 數學 表達式