Lambda表达式

引言：什么是Lambda表达式？

Lambda表达式是Java 8引入的一种简洁的匿名函数语法。它允许我们将函数作为参数传递给方法，或者把代码当作数据来处理。

函数式接口

函数式接口是只包含一个抽象方法的接口。Lambda表达式只能用于函数式接口。

常见的函数式接口

Lambda语法

完整语法

(参数列表) -> { 方法体 }

语法简化规则

// 完整语法
 Runnable r1 = () -> { System.out.println("Hello"); };

// 省略花括号（单行语句）
Runnable r2 = () -> System.out.println("Hello");

// 有参数
Comparator c1 = (String a, String b) -> { return a.compareTo(b); };

// 类型推断（省略参数类型）
Comparator c2 = (a, b) -> a.compareTo(b);

// 单个参数（省略括号）
Consumer c3 = s -> System.out.println(s);

方法引用

方法引用是Lambda表达式的简化写法，当Lambda表达式只是调用一个已有方法时使用。

方法引用的四种形式

// 1. 静态方法引用：ClassName::staticMethod
Function f1 = String::valueOf;

// 2. 实例方法引用：instance::method
String str = "Hello";
Supplier f2 = str::length;

// 3. 对象方法引用：ClassName::instanceMethod
Consumer f3 = System.out::println;

// 4. 构造方法引用：ClassName::new
Supplier f4 = ArrayList::new;

Stream API

Stream API是Java 8提供的处理集合的强大工具，支持函数式操作。

创建Stream

import java.util.stream.*;
import java.util.*;

// 从集合创建
List list = Arrays.asList("a", "b", "c");
Stream stream1 = list.stream();

// 从数组创建
String[] arr = {"x", "y", "z"};
Stream stream2 = Arrays.stream(arr);

// 直接创建
Stream stream3 = Stream.of(1, 2, 3);

常用操作

List numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

// filter：过滤
List evens = numbers.stream()
    .filter(n -> n % 2 == 0)
    .collect(Collectors.toList());

// map：转换
List squares = numbers.stream()
    .map(n -> n * n)
    .collect(Collectors.toList());

// sorted：排序
List sorted = numbers.stream()
    .sorted()
    .collect(Collectors.toList());

// limit：限制数量
List first3 = numbers.stream()
    .limit(3)
    .collect(Collectors.toList());

// distinct：去重
List distinct = numbers.stream()
    .distinct()
    .collect(Collectors.toList());

终端操作

List names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "David");

// forEach：遍历
names.stream().forEach(name -> System.out.println(name));

// collect：收集到集合
List list = names.stream().collect(Collectors.toList());
Set set = names.stream().collect(Collectors.toSet());

// count：计数
long count = names.stream().filter(n -> n.length() > 3).count();

// anyMatch/allMatch/noneMatch：匹配
boolean anyLong = names.stream().anyMatch(n -> n.length() > 5);
boolean allLong = names.stream().allMatch(n -> n.length() > 3);
boolean noneShort = names.stream().noneMatch(n -> n.length() < 2);

// reduce：聚合
List nums = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = nums.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);

// findFirst/findAny：查找
Optional first = names.stream().findFirst();

实战练习

练习：处理学生列表

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

class Student {
    private String name;
    private int score;

    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }

    public String getName() { return name; }
    public int getScore() { return score; }
}

List students = Arrays.asList(
    new Student("张三", 85),
    new Student("李四", 92),
    new Student("王五", 78),
    new Student("赵六", 95)
);

// 找出成绩大于80的学生姓名
List topStudents = students.stream()
    .filter(s -> s.getScore() > 80)
    .map(Student::getName)
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println("成绩大于80的学生: " + topStudents);

// 计算平均分
double avgScore = students.stream()
    .mapToInt(Student::getScore)
    .average()
    .orElse(0);
System.out.println("平均分: " + avgScore);

小结