Java函数式编程：lambda表达式的基础用法

Java函数式编程是指以函数为基础的编程方式，其中函数是 类对象（也称为“一等公民”），允许在程序中将函数作为参数传递或作为返回值返回。Java 8 版本开始引入了lambda表达式，这使得Java语言在函数式编程方面更为强大。本文将介绍lambda表达式的基础用法。

一、lambda表达式的语法

lambda表达式由参数列表、箭头“->”和函数体组成。函数体可以是一个表达式，也可以是一个块。参数列表可以为空或包含任意数量的参数，但两个参数之间必须用逗号隔开。下面是lambda表达式的一般语法：

(parameter1, parameter2, ..., parameterN) -> { statement1; statement2; ... statementN; }

或者

(parameter1, parameter2, ..., parameterN) -> expression

例子1：

() -> System.out.println("Hello world")

表示一个没有任何参数并打印“Hello world”的lambda表达式。

例子2：

(input) -> input.toUpperCase()

表示一个接收一个参数并返回该参数的大写形式的lambda表达式。

二、函数式接口

lambda表达式必须与函数式接口（Functional Interface）相结合使用。函数式接口是仅包含一个抽象方法的接口，它标识了lambda表达式的签名，可以用作lambda表达式的类型。

Java中已经定义了多个函数式接口，例如Runnable、Comparator、Consumer、Function等。其中，Runnable接口如下：

@FunctionalInterface

public interface Runnable {

    public abstract void run();

}

可以看到，Runnable接口只包含一个不带参数且返回值为空的抽象方法run()，因此可以被lambda表达式替代。@FunctionalInterface注解是可选的，如果有该注解，编译器会强制检查该接口是否符合函数式接口的定义。

我们还可以定义自己的函数式接口。例如，下面的例子定义了一个只包含一个参数和一个返回值的函数式接口：

@FunctionalInterface

public interface MyFunctionInterface {

    public abstract int myMethod(int x);

}

三、使用lambda表达式

在Java中使用lambda表达式的常用场景是在集合类库中进行迭代（Iteration）或排序（Sorting）。例如下面的代码使用lambda表达式实现了一个链表的迭代：

List<String> myList = new ArrayList<>();

myList.add("A");

myList.add("B");

myList.add("C");

myList.forEach(str -> System.out.println(str));

这里的forEach()方法接受一个Consumer对象，该对象包含了一个接口方法accept，接收一个参数并不返回任何结果，这个方法的实现体就是lambda表达式。

在排序中，我们可以使用Comparator接口和lambda表达式。例如，下面的代码将一个字符串列表按照长度进行排序：

List<String> myList = new ArrayList<>();

myList.add("AA");

myList.add("BBB");

myList.add("C");

myList.sort((s1, s2) -> s1.length() - s2.length());

myList.forEach(str -> System.out.println(str));

这里的sort()方法接受一个Comparator对象，该对象包含了一个接口方法compare，接收两个参数并返回一个整数，用于比较两个对象的大小关系。

结论

Java函数式编程通过引入lambda表达式，使得Java语言在函数式编程方面更为强大。本文介绍了lambda表达式的基础用法，以及函数式接口的概念和使用方法。在实际开发中，我们可以利用lambda表达式来简化代码，提高开发效率。