Lambda表达式：让Java代码更加简洁与高效！

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开篇语

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。运营社区：C站/掘金/腾讯云/阿里云/华为云/51CTO；欢迎大家常来逛逛

今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

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前序

Lambda表达式是Java 8引入的一个重要特性，它改变了我们编写代码的方式，使得代码更加简洁和高效。Lambda表达式提供了函数式编程的风格，使得处理集合、事件监听等任务更加方便。通过Lambda表达式，我们能够以更简洁的方式表达对行为的操作，尤其在集合操作中发挥了巨大的优势。

今天，我们将一起探讨Lambda表达式的语法和使用方法，深入了解函数式接口与@FunctionalInterface注解的概念，最后演示如何通过Lambda表达式来简化集合操作。

前言

你是否曾经觉得Java代码中的匿名内部类十分冗长和难以理解？尤其是在处理事件监听、线程、集合等操作时，匿名内部类的代码往往显得重复和臃肿。幸运的是，Java 8通过引入Lambda表达式为我们提供了一个更加简洁的解决方案，让我们的代码变得更加清晰、简洁。

今天我们会一起深入学习Lambda表达式，从语法到应用，再到如何通过Lambda表达式简化集合操作。掌握这些内容，你将能够编写更加高效且易于维护的Java代码。

第一部分：Lambda表达式的语法与使用

1.1 Lambda表达式的基本语法

Lambda表达式的基本语法形式如下：

(parameters) -> expression

其中：

parameters 是传入Lambda表达式的参数，类型可以省略（由编译器推断）。
-> 是Lambda操作符，用于将参数与表达式分开。
expression 是Lambda表达式的主体，它可以是一个简单的表达式，也可以是一个代码块。

示例：

public class LambdaExample {public static void main(String[] args) {// Lambda表达式：无参数，返回一个固定的值Runnable run = () -> System.out.println("Hello from Lambda!");run.run();}
}

解释：

Runnable 接口只有一个 run() 方法，Lambda表达式 () -> System.out.println("Hello from Lambda!") 实现了该方法。

1.2 带参数的Lambda表达式

Lambda表达式可以接受一个或多个参数。参数的类型可以由编译器推断，也可以显式指定。

示例：

public class LambdaExample {public static void main(String[] args) {// 带一个参数的Lambda表达式MyFunction printMessage = (message) -> System.out.println(message);printMessage.apply("Hello, Lambda!");}// 定义一个函数式接口@FunctionalInterfaceinterface MyFunction {void apply(String message);}
}

解释：

MyFunction 是一个函数式接口，它有一个抽象方法 apply，Lambda表达式 (message) -> System.out.println(message) 实现了该方法。

1.3 Lambda表达式中的代码块

当Lambda表达式需要执行多行代码时，可以使用代码块。

示例：

public class LambdaExample {public static void main(String[] args) {// Lambda表达式中的代码块MyFunction printMessages = (message) -> {System.out.println("Start of message");System.out.println(message);System.out.println("End of message");};printMessages.apply("Hello, Lambda!");}
}

解释：

在这个例子中，Lambda表达式包含了多个语句，因此我们使用了花括号 {} 来表示代码块。

第二部分：函数式接口与`@FunctionalInterface`注解

2.1 函数式接口的定义

函数式接口是只包含一个抽象方法的接口。它是支持Lambda表达式的关键，Java 8中引入了对Lambda表达式的支持，使得函数式接口成为函数式编程的基础。

示例：

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface {void myMethod();  // 这是唯一的抽象方法// 可以有其他方法（非抽象方法）default void anotherMethod() {System.out.println("This is a default method.");}static void staticMethod() {System.out.println("This is a static method.");}
}

解释：

MyFunctionalInterface 是一个函数式接口，它只有一个抽象方法 myMethod()，但是我们也可以在接口中定义默认方法 (default) 和静态方法 (static)。

2.2 `@FunctionalInterface`注解

@FunctionalInterface 是一个标识性注解，告诉编译器该接口是一个函数式接口。如果该接口包含多个抽象方法，编译器会报错。这个注解不是强制性的，但它能帮助我们确保接口遵循函数式接口的规则。

示例：

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface {void performAction();// 编译错误：函数式接口不能有多个抽象方法// void anotherAction();
}

解释：

如果我们在接口中定义了多个抽象方法，编译器会报错，提示该接口不符合函数式接口的规范。

第三部分：使用Lambda简化集合操作

Lambda表达式的引入大大简化了集合操作，尤其是在使用Stream API时，它使得对集合的操作变得更加简洁和高效。我们将通过示例来展示如何使用Lambda表达式来简化集合操作。

3.1 使用`forEach`方法遍历集合

forEach方法是Iterable接口的默认方法，它允许我们使用Lambda表达式遍历集合中的元素。

示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;public class LambdaExample {public static void main(String[] args) {List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Python", "JavaScript", "C++");// 使用Lambda表达式遍历集合languages.forEach(language -> System.out.println(language));}
}

解释：

使用forEach方法和Lambda表达式，我们可以遍历languages集合并输出每个元素。

3.2 使用`Stream` API进行过滤和映射

Stream API结合Lambda表达式，使得集合的过滤、转换等操作变得更加简洁。

示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;public class LambdaExample {public static void main(String[] args) {List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Python", "JavaScript", "C++", "Java");// 使用Stream和Lambda进行过滤和映射List<String> filteredLanguages = languages.stream().filter(language -> language.startsWith("J"))  // 过滤以"J"开头的语言.collect(Collectors.toList());System.out.println(filteredLanguages);  // 输出：[Java, JavaScript, Java]}
}

解释：

filter方法通过Lambda表达式过滤出以"J"开头的语言。
collect(Collectors.toList())将过滤后的结果收集到一个新的列表中。

3.3 使用`map`方法进行转换

map方法用于将集合中的每个元素映射到另一个元素。在Lambda表达式的帮助下，这种操作变得更加简洁。

示例：

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;public class LambdaExample {public static void main(String[] args) {List<String> languages = Arrays.asList("Java", "Python", "JavaScript");// 使用map将每个元素转换为大写List<String> upperCaseLanguages = languages.stream().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());System.out.println(upperCaseLanguages);  // 输出：[JAVA, PYTHON, JAVASCRIPT]}
}

解释：