Lambda 与函数式接口

函数式接口：Lambda 的类型基础01

函数式接口是只有一个抽象方法的接口（SAM）。Lambda 本身没有类型，它必须被赋给一个函数式接口，或作为参数传给期望该接口的方法；这个期望类型叫目标类型。没有目标类型，编译器无法知道 s -> s.length() 该实现哪个方法。

@FunctionalInterface
interface Rule {
    boolean test(String s);
}

Rule longWord = s -> s.length() > 3;
System.out.println(longWord.test("lambda"));

true

@FunctionalInterface 只做编译检查：多一个抽象方法就会报错，它不改变接口语义，也不是运行时注解。

写法地图与方法引用02

Lambda 的语法只有「参数列表 → 表达式或代码块」。参数类型可以省略；只有一个参数时可以省略括号；表达式体自动作为返回值。

• s -> s.length()：单参数、表达式体。
• (a, b) -> a + b：多参数、表达式体。
• () -> { System.out.println("run"); }：无参数、代码块。
• (String s) -> s.isEmpty()：显式参数类型，常用于重载消歧。

方法引用是 Lambda 的简写，但目标类型仍然决定绑定。常见的有四种形式：

List<String> names = new ArrayList<>(Arrays.asList("Ada", "alan", "Grace"));
names.sort((a, b) -> a.compareToIgnoreCase(b));
System.out.println(names);

Function<String, Integer> length = String::length;
System.out.println(length.apply("lambda"));

Supplier<List<String>> factory = ArrayList::new;
System.out.println(factory.get().isEmpty());

[Ada, alan, Grace]
6
true

变量捕获与 this03

Lambda 捕获的是值，不是变量槽。局部变量在方法返回后栈帧就消失；如果 Lambda 还能修改它，语义就无法自洽。因此编译器要求被捕获的局部变量初始化后不再变化，也就是 effectively final。

注意：捕获引用类型时，捕获的是引用本身；对象内容仍然可以变。Lambda 看到的是同一个对象，而不是深拷贝。

public class ThisDemo {
    String name = "outer";

    void test() {
        Runnable lambda = () -> System.out.println(this.name);
        Runnable anon = new Runnable() {
            String name = "anon";
            public void run() { System.out.println(this.name); }
        };
        lambda.run();
        anon.run();
    }

    public static void main(String[] args) {
        new ThisDemo().test();
    }
}

outer
anon

Lambda 没有自己的 this，所以 this.name 访问外部实例；匿名内部类有自己的 this，访问的是匿名类自己的字段。这是两者最容易混淆的语义差异。

重载、异常与调试边界04

方法引用和 Lambda 都在编译期绑定到目标类型。同名方法有多个重载时，编译器用目标类型的参数和返回值来选；选不出来就报 ambiguous，需要显式写参数类型或改用代码块 Lambda。

Function<Object, String> f = String::valueOf;
System.out.println(f.apply(42));

42

• 受检异常不能在 Lambda 里直接抛出，除非函数式接口的抽象方法声明了它；否则要在体内 try/catch，或包装成运行时异常并保留 cause。
• Lambda 的栈帧通常显示为合成方法 lambda$...，不是匿名类构造器；调试时不要按类名找源码。
• 不要用 Lambda 给函数式接口实现塞可变状态；那会把无状态函数变成有状态对象，并行时尤其危险。
• this、getClass()、序列化行为都与匿名类不同，不要依赖 Lambda 的运行时类名。

版本边界BOUNDARY

这张表比 API 本身更值得记。写代码时先确认你的运行时版本。

费曼自检SELF CHECK

先合上页面，用自己的话回答，再展开对照。能讲出因果和反例，才算真正掌握。