Java——lambda表达式

Java lambda表达式是Java 8中引入的一种新特性，它可以用来简化代码并提高程序员的生产力。Lambda表达式本质上就是一个匿名函数，它没有名称、修饰符和返回类型。

在使用lambda时需要注意以下几点：

1. Lambda表达式由箭头（->）分隔成两部分：左侧为参数列表，右侧为所需执行的功能。
2. 如果只有一个参数，则不必使用括号；如果没有参数则必须加上空括号()。
3. 如果要指定数据类型，则需要将其放在圆括号内，并且也可以省略掉大括号{}以及return关键字。

下面给出了三个例子说明如何使用lambda：

1. 使用无参方法

Runnable r = () -> System.out.println("Hello World");

这里我们定义了一个Runnable对象r，在其中实现了run方法打印"Hello World"字符串。因此当调用该对象的run方法时会输出相应内容。

2. 使用单个输入变量

Consumer<String> c = (s) -> System.out.println(s);
c.accept("This is a test.");

这里我们定义了一个消费者接口Consumer<T>型别T被设置为String, 并创建对应于该接口实例c 。然后通过accept 方法传递“ This is a test.” 字符串作为唯一输入值进行测试.

3. 省略形参声明与花括号

Comparator<Integer> c = (a, b) -> a.compareTo(b);

这里我们定义了一个比较器接口Comparator<T>型别T被设置为Integer，并创建对应于该接口实例c。然后通过compareTo方法进行两个整数的大小比较。

总之，Java lambda表达式是一种简洁、灵活和强大的编程方式，在处理集合数据时尤其有用。它可以帮助程序员更快地开发出高效且易维护的代码。
除了上述介绍的基本用法，Java lambda表达式还有一些高级特性：

1. 方法引用

方法引用是lambda表达式的简化形式。它可以直接使用已经存在的方法来代替lambda中需要实现的功能。

例如，在对一个字符串列表进行排序时，我们可以这样写：

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
list.sort(String::compareToIgnoreCase);

其中String::compareToIgnoreCase就是通过“双冒号”操作符将该类中定义好并且可重载（即参数类型和个数不同）与当前调用处相匹配函数名字传递给sort() 函数作为比较器对象.

2. Lambda范围

Lambda表达式内部访问外部变量时会创建一个新局部变量，并拷贝其值到Lambda体内。因此在修改该局部变量后原始值仍然保持不变。

例如，

int num = 10;
Runnable r = () -> {
    int num2=20; // 局域常规声明 
    System.out.println(num); // 访问num 变量, 输出结果: 10  
};
r.run();

3. Stream API

Stream API 是 Java8 中新增加处理集合数据流程方式API 。 它提供了很多便捷、灵活而强大地聚合操作以及过滤等能力 ，使得开发者们更容易编写出优雅而有效率代码 .

下面展示一个简单的例子：

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
long count = list.stream().filter(s -> s.startsWith("a")).count();
System.out.println(count); // 输出结果: 1 

这里我们使用了stream()方法将列表转换为流，然后通过filter()方法过滤出以"a"开头的字符串，并最终统计数量。

总之，Java lambda表达式是一种非常强大和灵活的编程方式。它可以帮助程序员更快地实现代码并提高生产力，在处理集合数据时尤其有用。同时也需要注意Lambda范围、Stream API等相关特性来避免潜在问题或错误发生。
4. 函数式接口

函数式接口是指只有一个抽象方法的接口。Java lambda表达式可以被赋值给这种类型的变量，从而实现对该单一方法进行重写。

例如，在使用Comparator时我们就需要传递一个比较器对象作为参数，它必须满足“只包含一个抽象方法”的条件：

public interface Comparator<T> {
    int compare(T o1, T o2);
}

因此在创建比较器对象时我们可以直接使用lambda表达式来代替原本需要定义匿名内部类的方式:

List<String> list = Arrays.asList("apple", "banana", "orange");
list.sort((s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2));

5. 并行流处理

并行流（Parallel Streams）是Stream API中提供了多线程执行集合数据操作功能 。 它能够将大型数据分割成小块，并且利用所有可用CPU核心同时处理每个子任务以加速整体计算过程 。

下面展示如何通过并行流求出列表元素平方和：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(3, 4, 7 ,8);
int sumOfSquares = numbers.parallelStream().mapToInt(x -> x * x).sum();
System.out.println(sumOfSquares); // 输出结果: 114 

6. Lambda与Optional结合应用

Lambda 表达 式 和 Optional 类 型 是 Java 中两个非常强 大 的 特性 。 它们的结合使用可以帮助我们更好地处理空值问题，避免出现 NullPointerException 异常。

例如，在对一个字符串进行转换时可能会产生 null 值：

String str = "123";
Integer num1 = Integer.parseInt(str); // 正确情况下返回整数 
str = "";
Integer num2= Integer.parseInt(str);  // 抛出异常: NumberFormatException  

这里如果输入为空串，则parseInt()方法将抛出NumberFormatException。为了解决该问题，我们可以通过Optional类型来包装结果并在需要时检查是否存在:

String str=""; 
Optional<Integer> optionalNum3 =
    Optional.ofNullable(
        (str.isEmpty()) ? null : Integer.valueOf(str));
if(optionalNum3.isPresent()){
   System.out.println("Value is present.");
} else {
   System.out.println("Value not available.");   
}

总之, Java lambda表达式是一种非常强大和灵活的编程方式，并且与其他Java特性如函数接口、Stream API等相互配合能够实现更加高效而优雅代码设计及开发过程.
7. Lambda与注解

Java 8中的Lambda表达式可以和注解一起使用，这使得我们能够更加灵活地定义自己的函数接口。

例如，在下面代码片段中，@FunctionalInterface 注释用于标记该接口是一个功能性 接 口 ，并且只包含了单个抽象方法：

@FunctionalInterface 
interface MyFunction {
    int apply(int x, int y);
}

然后在调用时就可以直接传递lambda表达式作为参数:

MyFunction add = (x,y) -> x + y;
int result = add.apply(3,4); // 结果:7  

通过上述方式实现对两数求和操作。同时也需要注意到 apply() 方法被重写以满足当前需求.

总之,Lambda 表 达 式 和 Java 中其他特 性 如 函数型 接 口、Stream API 等相互配合应用可帮助程序员编写出高效而优雅 的代 码 。 同时它们还支持多种语言级别（如类型推断）及运行环境层次 （如JVM JIT 编译器等），从而进一步提升开发者生产力 .