1.1 为什么使用Lambda表达式
先看几个例子：
第一个例子，在一个独立的线程中执行某项任务，我们通常这么实现：
class Worker implements Runnable {
public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++)
doWork();
}
...
}
Worker w = new Worker();
new Thread(w).start();
第二个例子，自定义字符串比较的方法（通过字符串长度），一般这么做：
class LengthComparator implements Comparator<String> {
public int compare(String first, String second) {
return Integer.compare(first.length(), second.length());
}
}
Arrays.sort(strings, new LengthComparator());
第三个例子，在JavaFX中，给一个button添加一个callback：
button.setOnAction(new EventHandler<ActionEvent>() {
public void handle(ActionEvent event) {
System.out.println("Thanks for clicking!");
}
});
这些例子有一个共同点，就是：先定义一段代码块，传给某个对象或方法，然后被执行。在Lambda表达式之前，Java是不允许直接传递代码块的，因为Java是面向对象的，因此必须传递一个对象，将要执行的代码块封装到对象里。
1.2 Lambda表达式的语法
将上面第二个例子中的LengthComparator，用Lambda表达式表示为：
(String first, String second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
->前为参数列表，其后为表达式语句体；
如果表达式语句体不止一行，则将语句体写在{}中，与普通的函数一样：
(String first, String second) -> {
if (first.length() > second.length()) {
return 1;
} else if (first.length() == second.length()) {
return 0;
} else {
return -1;
}
};
如果没有参数，()还是需要带上，比如上面的第一个例子，可以表示为：
() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i ++) {
doWork();
}
}
如果参数的类型可以从上下文自动推断，则可以省略：
Comparator<String> comp
= (first, second) // Same as (String first, String second)
-> Integer.compare(first.length(), second.length());
如果参数只有一个，且类型可以自动推断，则小括号()也可以省略：
// Instead of (event) -> or (ActionEvent event) ->
eventHandler<ActionEvent> listener = event -> System.out.println("Thanks for clicking!");
lambda表达式的返回值的类型是自动推断的，因此不需要指明；在lambda表达式，某些条件分支中有返回值，而其它分支没有返回值，是不允许的，如：
(x) -> {
if (x >= 0) {
return 1;
}
}
另外，expression lambda和statement lambda的区别是，expression lambda不需要写return关键字，Java runtime会将表达式的结果作为返回值返回，而statement lambda是写在{}中的表达式，需要使用return关键字，比如：
// expression lambda
Comparator<String> comp1 = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length());
// statement lambda
Comparator<String> comp2 = (first, second) -> { return Integer.compare(first.length(), second.length());};
1.3 Functional Interface
如果一个接口（interface）仅有一个抽象方法（abstract method），就称为Functional Interface，比如Runnable、Comparator等。
在任何需要一个Functional Interface对象的地方，都可以使用lambda表达式：
Arrays.sort(words, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
这里，sort()的第二个参数需要的是一个Comparator对象，而Comparator是Functional Interface，因此可以直接传入lambda表达式，在调用该对象的compare()方法时，就是执行该lambda表达式中的语句体；
如果lambda表达式的语句体会抛出异常，则对应的Functional Interface中的抽象方法必须抛出了该异常，否则就需要在lambda表达式中显式捕获异常：
Runnable r = () -> {
System.out.println("------");
try {
Thread.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
// catch exception
}
};
Callable<String> c = () -> {
System.out.println("--------");
Thread.sleep(10);
return "";
};
1.4 Method Reference
如果将lambda表达式的参数作为参数传递给一个方法，他们的执行效果是相同的，则该lambda表达式可以使用Method Reference表达，以下两种方式是等价的：
(x) -> System.out.println(x)
System.out::println
其中System.out::println被称为Method Reference。
Method Reference主要有三种形式：
object::instanceMethod
Class::staticMethod
Class::instanceMethod
对于前两种方式，对应的lambda表达式的参数和method的参数是一致的，比如：
System.out::println
(x) -> System.out.println(x)
Math::pow
(x, y) -> Math.pow(x, y)
对于第三种方式，对应的lambda表达式的语句体中，第一个参数作为对象，调用method，将其它参数作为method的参数，比如：
String::compareToIgnoreCase
(s1, s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2)
1.5 Constructor Reference
Constructor Reference与Method Reference类似，只不过是特殊的method：new，具体调用的是哪个构造函数，由上下文环境决定，比如：
List<String> labels = ...;
Stream<Button> stream = labels.stream().map(Button::new);
Button::new等价于(x) -> Button(x)，所以调用的构造函数是：Button(x);
除了创建单个对象，也可以创建对象数组，如下面两种方式等价：
int[]::new
(x) -> new int[x]
1.6 变量作用域
lambd表达式会捕获当前作用域下可用的变量，比如：
public void repeatMessage(String text, int count) {
Runnable r = () -> {
for (int i = 0; i < count; i ++) {
System.out.println(text);
Thread.yield();
}
};
new Thread(r).start();
}
但是这些变量必须是不可变的，为什么呢？看下面这个例子：
int matches = 0;
for (Path p : files)
new Thread(() -> { if (p has some property) matches++; }).start(); // Illegal to mutate matches
因为可变的变量在lambda表达式中不是线程安全的，这和内部类的要求是一致的，内部类中只能引用外部定义的final变量；
lambda表达式的作用域与嵌套代码块的作用域是一样的，所以在lambd表达式中的参数名或变量名不能与局部变量冲突，如：
Path first = Paths.get("/usr/bin");
Comparator<String> comp = (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()); // Error: Variable first already defined
如果在lambda表达式中引用this变量，则引用的是创建该lambda表达式的方法的this变量，如：
public class Application() {
public void doWork() {
Runnable runner = () -> {
...;
System.out.println(this.toString());
...
};
}
}
所以这里的this.toString()调用的是Application对象的toString()，而不是Runnable对象的。
1.7 Default Method
接口中只能有抽象方法，如果在已有的接口中新增一个方法，则该接口所有的实现类都需要实现该方法。Java 8中引入了Default Method的概念，在接口中新增一个default方法，不会破坏已有的接口规则，接口的实现类可以选择重写或直接继承该default方法，比如：
interface Person {
long getId();
default String getName() { return "John Q. Public"; }
}
Java是允许多继承的，如果一个类的父类中定义的方法和接口中定义的default方法完全相同，或者一个类的两个接口中定义了完全相同的方法， 则如何处理这种冲突呢？处理规则如下：
- 如果是父类和接口的方法冲突：以父类中的方法为准，接口中的方法被忽略；
- 如果两个接口中的
default方法冲突，则需要重写该方法解决冲突；
1.8 Static Method
Java 8之前，接口中只能定义static变量，Java 8开始，接口中可以添加static方法，比如Comparator接口新增了一系列comparingXXX的static方法，比如：
public static <T> Comparator<T> comparingInt(ToIntFunction<? super T> keyExtractor) {
Objects.requireNonNull(keyExtractor);
return (Comparator<T> & Serializable)
(c1, c2) -> Integer.compare(keyExtractor.applyAsInt(c1), keyExtractor.applyAsInt(c2));
}
使用这个static方法，以下两种方式也是等价的：
Arrays.sort(cities, (first, second) -> Integer.compare(first.length(), second.length()));
Arrays.sort(cities, Comparator.comparingInt(String::length));
所以，以后我们在设计自己的接口时，不需要再定义单独的工具类（如Collections/Collection)，在接口中使用static方法就行了。
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