Java Lambda表达式详解

随着Java SE 8的发布，Lambda表达式是最受欢迎的新特性之一。
它是一种匿名函数，允许将功能作为参数传递给方法，因此我们可以直接以更简洁的方式编写代码。
下面将介绍Java Lambda表达式的详细内容。

一、基础概念

Lambda表达式是一种匿名函数，它没有名称和访问修饰符，并可以被直接传递到方法中作为参数。
它是函数式接口的实例。
Lambda 表达式，简单来说，就是一个方法没有名称、参数列表、返回类型的一种简化表示方式。

举个例子，我们可以用Lambda表达式来指定Comparable对象的比较方法(Java SE 8之前我们必须为每个对象手动编写Comparator类)：

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");

Collections.sort(names, (a, b) -> b.compareTo(a));

//或

names.sort((a, b) -> b.compareTo(a));

Lambda表达式的语法由参数列表、->符号和函数体组成。
参数列表是在括号内声明的，可以为空，也可以包含任意个参数。
->符号分隔参数列表和函数体。
函数体可以是一个表达式或一个代码块（由大括号组成）。

二、Lambda表达式的好处

1. 代码更加简洁紧凑

Lambda表达式让我们可以更加简单地编写代码。
可以少写许多模板代码，例如匿名内部类中的访问外部对象、调用外部方法等。

2. 提高可读性和可维护性

Lambda 表达式可以有效地减少重复代码，从而使代码更加简洁和易于维护。
当代码简洁时，我们可以更加专注于实现功能，而不是花时间理解模板代码。

3. 利用多核CPU

Lambda表达式特别适用于利用多核CPU的场景。
Java 8中的StreamAPI可以并行处理，而Lambda表达式可以在这种情况下提高性能。

三、Lambda表达式的应用场景

1. Lambda表达式在集合中的应用

Java 8中的Stream接口提供了很多有用的操作，例如map、filter、collect、reduce等。
这些操作通常使用Lambda表达式来指定适当的逻辑。

List<String> names = Arrays.asList("peter", "anna", "mike", "xenia");

List<String> longNames = names.stream().filter(n -> n.length() > 4)
                                            .collect(Collectors.toList());

上述代码创建了一个字符串列表names，并从中获取值的长度大于4的所有字符串。
然后，使用collect方法将结果收集到一个新列表longNames中。

2. Lambda表达式在GUI事件驱动程序中的应用

Lambda表达式是Java GUI应用程序中常用的一种方式。
例如，当用户单击按钮时，我们可能需要执行某些操作。
我们可以使用Lambda表达式指定应该执行的操作。

JButton jButton = new JButton("Click Me!");

jButton.addActionListener(event -> System.out.println("Button clicked!"));

上述示例创建了一个按钮，并为其添加了一个操作。
当单击该按钮时，系统将在控制台上输出”Button clicked!”。

3. Lambda表达式在并发编程中的应用

Lambda表达式适用于并发编程。
Java 8的CompletableFuture类中的thenApply方法接收一个Lambda表达式，它可以在异步计算的结果上进行后续计算。

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
    try {
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    } catch (InterruptedException e) {
        throw new IllegalStateException(e);
    }
    return "Result of the asynchronous computation";
});

CompletableFuture<String> result = future.thenApply(r -> "Processed result: " + r);

System.out.println(result.get());

上述代码创建一个异步计算，并在该计算完成后对其结果进行处理。
在这个例子中，我们通过添加一个字符串来处理异步结果。然后，将得到的结果打印到控制台。

四、Lambda表达式的限制

Lambda表达式与匿名类之间的区别：
1. Lambda表达式必须实现一个函数式接口，该接口只能有一个抽象方法。
2. 匿名类可以实现任意数量的接口，并且可以包含任意数量的方法。
3. Lambda表达式不能具有与所实现的接口不兼容的方法签名，因为这違反了函数式接口的定义。

五、结论

Lambda表达式是Java编程语言中非常有用的新特性，它使代码更加简洁、易于维护并利用多核CPU。
它可以应用于集合中、GUI事件驱动程序以及并发编程等场景。
需要注意的是，Lambda表达式必须实现函数式接口，且与所实现的接口具有兼容的方法签名。

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