Java Lambda 表达式

接口与抽象类

在学习Java语言的过程中，你可能会产生疑问，为什么Java要在已有抽象类的情况下，再引入了接口（interface）的概念呢？举一个例子，有一个名为Comparable的接口用于比较，如果将其设计为一个抽象类，可以使用如下语法

abstract class Comparable {
    public abstract int compareTo(Object o);
}

这样一来，只要其他类想要使用compareTo方法，只需要extends这个类即可

class Test extends Comparable{
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        return 0;
    }
}

这样确实有助于用户的理解，但是遗憾的是，Java的设计者在设计Java语言时，选择了不支持多重继承机制，而在其他的与语言中，比如C++，允许一个类有多个超类，也就是多重继承，主要的原因是多重继承会让语法变的更加复杂（如C++中的虚基类，横向指针类型转换等），或者使运行的效率降低（如Eiffel）

实际上，使用接口可以提供多重继承的大多数特征，同时还能避免多重继承带来的不良后果

接口与回调

回调（callback）是一种非常常见的程序设计模式。在这种模式中，我们可以指定某个事件发生时采取的动作，回调并不是Java的专属，任何一种语言中都有回调的思想。简单地说，把一个函数作为参数传给另一个函数，那么这个函数就是一个回调函数

在Java中，有一个用于比较的Comparator接口，可以用于自定义sort方法，比如Arrays.sort()，Collections.sort()，这里我们用Arrays.sort()举例，对于数组来说，默认是升序排序，如果想要降序排序，就可以传入一个实现了Comparator接口的对象作为参数，这里，就是一个“回调”的过程，因为在排序前，compare方法并不会被调用，只有在调用sort方法时才会被调用

public static void main(String[] args) {
        Integer[] arr = new Integer[]{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        Arrays.sort(arr, new ReverseSort());
    }
  
    //静态内部类实现Comparator接口
    static class ReverseSort implements Comparator<Integer> {
        @Override
        public int compare(Integer o1, Integer o2) {
            return o2 - o1;
        }
    }

 回到Java语言，如果我把一个方法作为另一个方法的参数，是不是就完成了回调的操作呢？这听起来非常完美，但是很遗憾，在Java中传递一个代码段很不容易，Java是一种面向对象语言，必须构造一个含有这个方法的类作为参数，这样会显得代码非常复杂，因为每次使用回调函数都要新建一个类。Java设计者并不想让Java支持类似其他语言的函数式编程，在多年的尝试后设计者们找到了一个适合Java的设计

Lambda表达式

语法

在上面的例子中，我们传入对象来进行降序排序，需要计算o2-o1，o2和o1是什么？它们都是Integer，而Java是一种强类型语言，我们还要加上类型

(Integer o1, Integer o2) -> { return o2 - o1; }

 这就是你看到的第一个lambda表达式，lambda表达式就是一个代码块。为什么取lambda这个名字呢？很多年前，有个数学家Alonzo Church想要形式化的表示能有效计算的数学函数。对于有些不知道该如何计算的函数，他使用了希腊字母lambda（λ）来标记参数。从那以后，带参数变量的表达式就被称为lambda表达式

lambda表达式的一种简单形式为：参数，箭头（->）以及表达式，特别的，对于可以用一个表达式完成的，甚至可以去掉花括号，并且隐式使用return语句，所以上面的例子可以简化为

(Integer o1, Integer o2) -> o2 - o1

如果Java可以推导出参数的类型，那么类型也是可以忽略的，在上面的例子中，lambda表达式将赋值给一个Integer比较器，所以编译器知道o1和o2必然是Integer，所以可以进一步简化为

(o1, o2) -> o2 - o1

要注意的是，如果lambda没有参数，小括号是必须的，就像下面这样

() -> { something to do }

无需指定lambda表达式的返回值，返回值的类型总是由上下文推导得出

函数式接口

lambda表达式有这么多好处，那么在什么地方来使用呢？答案是函数式接口，函数式接口（functional interface）就是有且仅有一个抽象方法，但可以有多个非抽象方法的接口

lambda表达式必须要借助函数式接口来初始化，单纯的lambda表达式没有任何意义，这里我们接着看到Arrays.sort方法，这个方法的第二个参数需要一个Comparator实例，而Comparator就是一个函数式接口，在源码中有@FunctionalInterface注解，所以我们可以使用如下形式来简化上面例子中的调用

Arrays.sort(arr, ((o1, o2) -> o2 - o1));

 这样的代码看起来非常简洁，在底层，Arrays.sort方法会接收一个实现了Comparator的某个类的对象。在这个对象上调用compare方法会执行这个lambda表达式的体。这些对象和类的管理完全取决于具体实现，与使用传统的方法，比如上面的静态内部类对比，这样可能高效很多

常用函数式接口