公司的项目中有大量使用 Lambda 以及 Stream API 这种 Java 8 的新特性，遂决定对此进行一番深入的探究。关于 Lambda 表达式的使用我在这里不再赘述，本篇博客主要讲解 Lambda 表达式的实现原理以及 Stream API 的简单使用。
1 函数式接口
理解函数式接口，有助于你更好的理解 Lambda 表达式以及 Stream API 的使用。
@FunctionalInterface
public interface GreetingService {
void sayMessage(String message);
}
如上面代码所示，就是一个函数式接口，一个 interface，里面只有一个抽象方法，其他什么都没有。
简单总结一下函数式接口的特征：
- FunctionalInterface 注解标注一个函数式接口，不能标注类，方法，枚举，属性这些。
- 如果接口被标注了 @FunctionalInterface，这个类就必须符合函数式接口的规范。
- 即使一个接口没有标注 @FunctionalInterface，如果这个接口满足函数式接口规则，依旧可以被当作函数式接口。
注意：interface 中重写 Object 类中的抽象方法，不会增加接口的方法数，因为接口的实现类都是 Object 的子类。
说完函数式接口，我们就可以说一下神奇的 Lambda 表达式了。
2 Lambda表达式
Java 中的 Lambda 表达式有三种形式，我们来举 3 个例子：
// 1.
() -> System.out.println("Hello Lambda");
// 2.
(number1, number2) -> int a = number1 + number2;
// 3.
(number1, number2) -> {
int a = number1 + number2;
System.out.println(a);
}
大致形式就是 (param1, param2, param3, param4…) -> { doing…… };
再说回函数式接口，事实上，Lambda 表达式就是函数式接口的一个实现。我们在简单定义一个线程的实现的时候，可以这样写：Runnable thread = () -> System.out.println("hello world");。
很典型的一个 Lambda 表达式，定义一个线程，这个线程做的事情是打印 ”hello world”。可以看到，() -> System.out.println("hello world"); 实际上就是 run() 的实现。Runnable 的源码如下：
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
我想，你现在应该已经能够理解 Lambda 表达式与函数式接口之间的关系了。
3 方法引用
如果你学过 C 语言或者 C++ 的话，应该知道有一个叫做函数指针（是一个指针，指向函数）的东西。Java 中的方法引用实际上想要表达的意思也是引用一个方法的实现，可以理解为调用了一个指针，这个指针指向了你所引用的方法，但 Java 中是没有指针这一概念的，这里只是做了一个类比。
方法引用与函数式接口也脱不了干系，但他的作用乃是为了让 Lambda 表达式变的更加简洁、易懂。举个栗子：
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
// 关于stream表达式我们之后再说
List<String> strList = list.stream().map(String::valueOf).collect(Collectors.toList());
重点来看 String::valueOf 这个东西，从字面上的意思来看，它好像是调用了 String 类的 valueOf 方法。为什么可以这样去写呢，我们来看一下 stream 中 map 方法的定义：<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);，发现 map 的入参是 Function<? super T, ? extends R> mapper，再继续看 Function 类型的实现：
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
... ...
}
看到这里就明白了，map 的入参还是一个函数式接口，而这个函数式接口中的抽象方法本来同样需要通过编写 Lambda 表达式给出实现，但有了方法引用之后，我们直接可以通过 String::valueOf 这种形式，将 String 类中的 valueOf 绑定到 map 所需的函数式接口中，stream 流中的每一个元素都会将自己作为入参调用 String 类的 valueOf 方法，而不用我们再去编写具有相同功能的 Lambda 表达式了。
方法引用总共分四类：类名::静态方法名、对象名::实例方法名、类名::实例方法名、类名::new，Java 8 中还新增了几类常用的函数式接口，具体的我不再讲述，有兴趣的可以阅读 Java8 Lambda表达式、函数式接口、方法引用 这一篇文章。
4 Stream API
Stream API 同样以函数式接口为实现基础。这里的 Stream（流）和 I/O 流可不一样，这里的流主要用于 Java 集合，流式编程作为 Java 8 的亮点之一，是继 Java 5 之后对集合的再一次升级，可以说 Java 8 几大特性中，Stream API 是作为Java 函数式的主角来设计的,夸张的说，有了 Stream API 之后，万物皆可一行代码。
使用 Stream 操作集合的示意图大概可以表示如下：
首先通过 source 产生流，然后依次通过一些中间操作，比如过滤，转换，限制等，最后结束对流的操 作。Stream 也可以理解为一个更加高级的迭代器，主要的作用便是在遍历其中每一个元素的同时加以某种操作，最后再通过 collect 接口进行收集以完成对集合的整体操作。
这样说也许太过抽象，我们以上一节的代码为例：List<String> strList = list.stream().map(String::valueOf).collect(Collectors.toList());，实际上这一串代码代表的就是对 list 集合中的每一个元素进行迭代，每个元素都被转换为字符串，最终再以集合的形式返回。如果这一过程不使用 Stream API 而使用 for 循环的话，代码长度肯定不止一行。使用 Stream API 后，代码变的更加简洁与易读。更多 Stream API 的使用方法大家可以自行搜阅相关资料，我就不再赘述了。
Stream 的强大不仅体现在这里，使用 Stream API 可以极为方便与快捷的写出简单易读的高并发程序，博主目前对这块也不太熟悉，因此就不再展开了~
5 总结
函数式接口乃是理解 Lambda 表达式以及 Stream API 的关键所在；
善用 Lambda 表达式、Stream API、方法引用，写代码真的很爽。
