語(yǔ)法說(shuō)明

一個(gè)lambda表達(dá)式由如下幾個(gè)部分組成：

1. 在圓括號(hào)中以逗號(hào)分隔的形參列表。在CheckPerson.test方法中包含一個(gè)參數(shù)p，代表了一個(gè)Person類的實(shí)例。注意：lambda表達(dá)式中的參數(shù)的類型是可以省略的；此外，如果只有一個(gè)參數(shù)的話連括號(hào)也是可以省略的。比如上一節(jié)曾提到的代碼：

  p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
  && p.getAge() >= 18
      && p.getAge() <= 25

2. 箭頭符號(hào)：->。用來(lái)分隔參數(shù)和函數(shù)體。

3. 函數(shù)體。由一個(gè)表達(dá)式或代碼塊組成。在上一節(jié)的例子中使用了這樣的表達(dá)式：

p.getGender() == Person.Sex.MALE
      && p.getAge() >= 18
      && p.getAge() <= 25

如果使用的是表達(dá)式，java運(yùn)行時(shí)會(huì)計(jì)算并返回表達(dá)式的值。另外，還可以選擇在代碼塊中使用return語(yǔ)句：

  p -> {
    return p.getGender() == Person.Sex.MALE
        && p.getAge() >= 18
        && p.getAge() <= 25;
  }

不過(guò)return語(yǔ)句并不是表達(dá)式。在lambda表達(dá)式中需要將語(yǔ)句用花括號(hào)括起來(lái)，然而卻沒(méi)有必要在只是調(diào)用一個(gè)返回值為空的方法時(shí)也用花括號(hào)括起來(lái)，所以如下的寫法也是正確的：

  email -> System.out.println(email)

lambda表達(dá)式和方法的聲明看起來(lái)有很多類似的地方。所以也可以把lambda表達(dá)式視為匿名方法，也就是沒(méi)有定義名字的方法。

以上提到的lambda表達(dá)式都是只使用了一個(gè)參數(shù)作為形參的表達(dá)式。下面的實(shí)例類，Caulator，演示了如何使用多個(gè)參數(shù)作為形參：

package com.zhyea.zytools;

public class Calculator {

  interface IntegerMath {
    int operation(int a, int b);
  }

  public int operateBinary(int a, int b, IntegerMath op) {
    return op.operation(a, b);
  }

  public static void main(String... args) {
    Calculator myApp = new Calculator();
    IntegerMath addition = (a, b) -> a + b;
    IntegerMath subtraction = (a, b) -> a - b;
    System.out.println("40 + 2 = " + myApp.operateBinary(40, 2, addition));
    System.out.println("20 - 10 = " + myApp.operateBinary(20, 10, subtraction));
  }
}

代碼中operateBinary方法使用了兩個(gè)整型參數(shù)執(zhí)行算數(shù)操作。這里的算數(shù)操作本身就是IntegerMath接口的一個(gè)實(shí)例。在上面的程序中使用lambda表達(dá)式定義了兩個(gè)算數(shù)操作：addition和subtraction。執(zhí)行程序會(huì)打印如下內(nèi)容：

40 + 2 = 42
20 - 10 = 10

訪問(wèn)外部類的局部變量

類似于局部類或匿名類，lambda表達(dá)式也可以訪問(wèn)外部類的局部變量。不同的是，使用lambda表達(dá)式時(shí)無(wú)需考慮覆蓋之類的問(wèn)題。lambda表達(dá)式只是一個(gè)詞法上的概念，這意味著它不需要從超類中繼承任何名稱，也不會(huì)引入新的作用域。也就是說(shuō)，在lambda表達(dá)式中的聲明和在它的外部環(huán)境中的聲明意義是一樣的。在下面的例子中對(duì)此作了演示：

package com.zhyea.zytools;

import java.util.function.Consumer;

public class LambdaScopeTest {

  public int x = 0;

  class FirstLevel {

    public int x = 1;

    void methodInFirstLevel(int x) {
      //如下的語(yǔ)句會(huì)導(dǎo)致編譯器在statement A處報(bào)錯(cuò)“l(fā)ocal variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final”
      // x = 99;
      Consumer<integer> myConsumer = (y) ->{
        System.out.println("x = " + x); // Statement A
        System.out.println("y = " + y);
        System.out.println("this.x = " + this.x);
        System.out.println("LambdaScopeTest.this.x = " + LambdaScopeTest.this.x);
      };

      myConsumer.accept(x);
    }
  }

  public static void main(String... args) {
    LambdaScopeTest st = new LambdaScopeTest();
    LambdaScopeTest.FirstLevel fl = st.new FirstLevel();
    fl.methodInFirstLevel(23);
  }
}

這段代碼會(huì)輸出如下內(nèi)容：

x = 23
y = 23
this.x = 1
LambdaScopeTest.this.x = 0

如果使用示例中l(wèi)ambda表達(dá)式myConsumer中的參數(shù)y替換為x，編譯器就會(huì)報(bào)錯(cuò)：

  Consumer<integer> myConsumer = (x) ->{
        // ....
      };

編譯器報(bào)錯(cuò)信息是：“variable x is already defined in method methodInFirstLevel(int)”，就是說(shuō)在方法methodInFirstLevel中已經(jīng)定義了變量x。報(bào)錯(cuò)是因?yàn)閘ambda表達(dá)式不會(huì)引入新的作用域。也因此呢，可以在lambda表達(dá)式中直接訪問(wèn)外部類的域字段、方法以及形參。在這個(gè)例子中，lambda表達(dá)式myConsumer直接訪問(wèn)了方法methodInFirstLevel的形參x。而訪問(wèn)外部類的成員時(shí)也是直接使用this關(guān)鍵字。在這個(gè)例子中this.x指的就是FirstLevel.x。

然而，和局部類或匿名類一樣，lambda表達(dá)式也只能訪問(wèn)局部變量或外部被聲明為final（或等同于final）的成員。比如，我們將示例代碼methodInFirstLevel方法中“x=99”前面的注釋去掉：

      //如下的語(yǔ)句會(huì)導(dǎo)致編譯器在statement A處報(bào)錯(cuò)“l(fā)ocal variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final”
      x = 99;
      Consumer<integer> myConsumer = (y) ->{
        System.out.println("x = " + x); // Statement A
        System.out.println("y = " + y);
        System.out.println("this.x = " + this.x);
        System.out.println("LambdaScopeTest.this.x = " + LambdaScopeTest.this.x);
      };

因?yàn)樵谶@段語(yǔ)句中修改了參數(shù)x的值，使得methodInFirstLevel的參數(shù)x不可以再被視為final式的。因此java編譯器就會(huì)在lambda表達(dá)式訪問(wèn)局部變量x的地方報(bào)出類似“l(fā)ocal variables referenced from a lambda expression must be final or effectively final”這樣的錯(cuò)誤。

目標(biāo)類型

該如何判斷l(xiāng)ambda表達(dá)式的類型呢。再來(lái)看一下篩選適齡服兵役人員的代碼：

   p -> p.getGender() == Person.Sex.MALE
          && p.getAge() >= 18
          && p.getAge() <= 25

這段代碼在兩處用到過(guò)：

public static void printPersons(List<Person> roster, CheckPerson tester) —— 方案三
public void printPersonsWithPredicate(List<Person> roster, Predicate<Person> tester) —— 方案六

在調(diào)用printPersons方法時(shí)，這個(gè)方法期望一個(gè)CheckPerson 類型的參數(shù)，此時(shí)上面的那個(gè)表達(dá)式就是一個(gè)CheckPerson 類型的表達(dá)式。在調(diào)用printPersonsWithPredicate方法時(shí)，期望一個(gè)Predicate<Person>類型的參數(shù)，此時(shí)同樣的表達(dá)式就是Predicate<Person>類型的。像這樣子的，由方法期望的類型來(lái)決定的類型就叫做目標(biāo)類型（其實(shí)我覺(jué)得scala中的類型推斷用在這里更合適）。java編譯器就是通過(guò)目標(biāo)類型的上下文語(yǔ)境或者發(fā)現(xiàn)lambda表達(dá)式時(shí)的位置來(lái)判斷l(xiāng)ambda表達(dá)式的類型的。這也就意味著只能在Java編譯器可以推斷出類型的位置使用Lambda表達(dá)式：

1. 變量聲明；
2. 賦值；
3. 返回語(yǔ)句；
4. 數(shù)組初始化；
5. 方法或者構(gòu)造器參數(shù)；
6. lambda表達(dá)式方法體；
7. 條件表達(dá)式（？：)；
8. 拋出異常時(shí)。
   

目標(biāo)類型和方法參數(shù)

對(duì)于方法參數(shù)，Java編譯器還需要依賴兩個(gè)語(yǔ)言特性來(lái)決定目標(biāo)類型：重載解析和類型參數(shù)推斷。

看一下下面的這兩個(gè)函數(shù)式接口( java.lang.Runnable and java.util.concurrent.Callable<V>)：

public interface Runnable {
    void run();
  }

  public interface Callable<v> {
    V call();
  }

Runnable.run()方法沒(méi)有返回值，而Callable.call()方法有。

假設(shè)我們像下面這樣重載了invoke方法：

 void invoke(Runnable r) {
    r.run();
  }

  <t> T invoke(Callable<t> c) {
    return c.call();
  }

那么在下面的語(yǔ)句中將會(huì)調(diào)用哪個(gè)方法呢：

String s = invoke(() -> "done");

調(diào)用的是invoke(Callable<T>)，因?yàn)檫@個(gè)方法有返回值，而invoke(Runnable<T>)沒(méi)有返回值。在這種情況下lambda表達(dá)式（() -> “done”）的類型是Callable<T>。

序列化

如果一個(gè)lambda表達(dá)式的目標(biāo)類型還有它調(diào)用的參數(shù)的類型都是可序列化的，那么lambda表達(dá)式也是可序列化的。然而就像內(nèi)部類一樣，強(qiáng)烈不建議對(duì)lambda表達(dá)式進(jìn)行序列化。

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