代码手工艺人

最近在 OSChina 上翻译版块有一个系列（共 4 篇）关于 Guava/Google Collections 库的文章，我也有幸翻译了一部分。Guava 的中文意思是番石榴，这个库的功能和名字一样诱人，很好很强大，使用起来也很方便，强烈推荐。
这几篇文章都是 2009 年写的，现在的 Guava 库应该已经更新了很多，不过对于了解 Guava 库还是 OK 的。

• Part1: 使用 Google Collections,Guava,static imports 编写漂亮代码
• Part2: 深入探索 Google Guava 库
• Part3:Java 的函数式编程，通过 Google Collections 过滤和调用
• Part4:Guava 教程 4 - 条件，多重映射和分片

Guava 托管在 Google Code 上的地址在这里，目前最新版本是 14.0

Java8 带有 Lambda 表达式的预览版的 JDK 已经放出来了（地址在最下面），新特性有以下四个：

1. Lambda 表达式（或称之为 “闭包” 或者 “匿名函数”）

2. 扩展的目标类型

3. 方法和构造器引用

4. 接口默认方法

本文先介绍一下 Java8 中很值得期待的 Lambda 表达式，Lambda 表达式，等同于大多说动态语言中常见的闭包、匿名函数的概念。其实这个概念并不是多么新鲜的技术，在 C 语言中的概念类似于一个函数指针，这个指针可以作为一个参数传递到另外一个函数中。由于 Java 是相对较为面向对象的语言，一个 Java 对象中可以包含属性和方法（函数），方法（函数）不能孤立于对象单独存在。这样就产生了一个问题，有时候需要把一个方法（函数）作为参数传到另外一个方法中的时候（比如回调功能），就需要创建一个包含这个方法的接口，传递的时候传递这个接口的实现类，一般是用匿名内部类的方式来。如下面代码，首先创建一个 Runnable 的接口，在构造 Thread 时，创建一个 Runnable 的匿名内部类作为参数：

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new Thread(new Runnable() {  
    public void run() {  
        System.out.println("hello");  
    }  
}).start();

类似这种情况的还有 swing 中 button 等控件的监听器，如下面代码所示，创建该接口的一个匿名内部类实例作为参数传递到 button 的 addActionListener 方法中。

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public interface ActionListener {   
    void actionPerformed(ActionEvent e);  
}  

button.addActionListener(new ActionListener() {   
  public void actionPerformed(ActionEvent e) {   
    ui.dazzle(e.getModifiers());  
  }  
});

这样的代码的缺点是有代码笨重，可读性差，不能引用外面的非 final 的变量等。lambda 表达式就是为了解决这类问题而诞生的。

在介绍 Java8 中的 Lambda 表达式之前，首先介绍一个概念叫 “函数式接口”（functional interfaces）。对于任意一个 Java 接口，如果接口中只定义了唯一一个方法，那么这个接口就称之为 “函数式接口”。比如 JDK 中的 ActionListener、Runnable、Comparator 等接口。

先来看一下 Java8 中的 lambda 表达式的使用示例：

创建一个线程：

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new Thread(() -> {System.out.println("hello");}).start();

可以看到这段代码比上面创建线程的代码精简了很多，也有很好的可读性。
() -> {System.out.println(“hello”);} 就是传说中的 lambda 表达式，等同于上面的 new Runnable(),lambda 大体分为 3 部分：

1. 最前面的部分是一对括号，里面是参数，这里无参数，就是一对空括号

2. 中间的是 -> ，用来分割参数和 body 部分

3. 是 body 部分，可以是一个表达式或者一个语句块。如果是一个表达式，表达式的值会被作为返回值返回；如果是语句块，需要用 return 语句指定返回值。如下面这个 lambda 表达式接受一个整形的参数 a，返回 a 的平方

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(int a) -> a^2   
//等同于
(int a) -> {return a^2;}

继续看更多的例子：

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(int x, int y) -> x + y  

() -> 42  

(String s) -> { System.out.println(s); }

创建一个 FileFilter，文件过滤器：

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FileFilter java = (File f) -> f.getName().endsWith(".java")

创建一个线程：

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new Thread(() -> {  
  //do sth here...  
}).start()

创建一个 Callable：

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Callable<String> c = () -> "done";

而且 lambda 表达式可以赋值给一个变量：

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Comparator<String> c;  
c = (String s1, String s2) -> s1.compareToIgnoreCase(s2);

当然还可以作为方法的返回值：

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public Runnable toDoLater() {  
  return () -> {  
    System.out.println("later");  
  };  
}

从上面可以看到，一个 lambda 表达式被作为一个接口类型对待，具体对应哪个接口，编译器会根据上下文环境推断出来，如下面的 lambda 表达式就表示一个 ActionListener.

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ActionListener l = (ActionEvent e) -> ui.dazzle(e.getModifiers());

这有可能会造成一个表达式在不同的上下文中被作为不同的类型，如下面的这种情况，尽管两个表达式是相同的，上面的表达式被推断为 Callable 的类型，下面的会被推断为 PrivilegedAction 类型。

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Callable<String> c = () -> "done";  
PrivilegedAction<String> a = () -> "done";

那么编译器是根据哪些因为决定一个表达式的类型呢？

如果一个表达式被推断为是 T 类型的，需要满足以下 4 个条件:

1. T 是函数式接口类型（只声明唯一一个方法）
2. 表达式和 T 中声明的方法的参数个数一致，参数类型也一致
3. 表达式和 T 中声明的方法的返回值类型一致
4. 表达式和 T 中声明的方法抛出的异常一致
   有了这个准则，上面的疑问就迎刃而解了

参考：

1.State of the Lambda

2.Java8 带有 Lambda 表达式版本的 JDK 下载地址