【Java SE】lambda 表达式

lambda 表达式是 Java 8 引入的一种语法糖，用于简化函数式接口的书写。它体现了函数式编程的思想，让程序员更关注对数据的操作，而不是具体的对象。

函数式接口是指只包含一个抽象方法的接口。在 Java 中，可以使用 @FunctionalInterface 注解来标识这样的接口。不过，无论是否添加这个注解，只要接口中只有一个抽象方法，它就会被视为函数式接口。

基本格式

(参数列表) -> {代码}

lambda 表达式可以以更简洁的方式定义行为，特别是在处理集合和流时，能够提高代码的可读性和可维护性。通过使用 lambda 表达式，我们可以快速定义一次性的操作，而无需创建额外的类或实现接口，能够有效简化代码的冗余。

实际应用

现在我们来探讨一下 lambda 表达式是如何简化代码的实现过程的。假设存在一个 Message 接口，这个接口有一个 send 抽象方法，用于发送信息：

public interface Message {
    void send(String msg);
}

考虑到现实中有多种发送信息的方式，比如通过 email 或是 sms，因此，我们可以通过定义 Email 类和 SMS 类来实现不同的消息发送方式：

public class Email implements Message {
    @Override
    public void send(String msg) {
        System.out.println("This is an email. The message is : " + msg);
    }
}

public class SMS implements Message{
    @Override
    public void send(String msg) {
        System.out.println("This is an sms. The message is : " + msg);
    }
}

当我们需要使用不同方式发送消息时，就可以通过 new 不同的对象来实现：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Message message1 = new Email();
        sendMessage(message1);

        Message message2 = new SMS();
        sendMessage(message2);
    }
    static void sendMessage(Message message) {
        String msg = "hello world!";
        message.send(msg);
    }
}

按照传统的方法，我们可以正确地定义和实现接口。然而，每次需要以不同方式发送消息时，我们都要经过许多步骤。例如，使用电子邮件发送消息时，需要创建一个 Email 类，实现 send 方法，然后实例化 Email 对象，最后才能发送消息。这个过程可以通过使用匿名内部类来简化：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        sendMessage(new Message() {
            @Override
            public void send(String msg) {
                System.out.println("This is xxx. The message is : " + msg);
            }
        });
    }
    static void sendMessage(Message message) {
        String msg = "hello world!";
        message.send(msg);
    }
}

虽然使用匿名内部类可以简化消息传递的定义，但实际步骤并没有减少，只是省去了命名的麻烦。那么，有没有更简单的实现方式？答案是可以使用 lambda 表达式：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        sendMessage((String msg) -> {System.out.println("This is an lambda. The message is : " + msg);});
    }
    static void sendMessage(Message message) {
        String msg = "hello world!";
        message.send(msg);
    }
}

上述代码使用了 lambda 表达式，使得无需定义类和实例化对象。实际上，只需将匿名内部类的方法参数和函数体转换为 lambda 表达式的格式，就可以实现这种转换。Java 会根据 lambda 表达式自动覆盖相应的抽象方法，从而简化代码。当将 lambda 表达式赋值给函数式接口时，Java 就会利用它来实现接口。

省略规则

在书写 lambda 表达式时，可以通过以下规则化简 lambda 表达式的写法：

• 参数类型可以省略

sendMessage((msg) -> {System.out.println("This is an lambda. The message is : " + msg);});

• 方法体只有一句代码时，大括号、return 和代码的分号可以省略

sendMessage((msg) -> System.out.println("This is an lambda. The message is : " + msg));

• 方法只有一个参数时小括号可以省略

sendMessage(msg -> System.out.println("This is an lambda. The message is : " + msg));