在之前的章节中，我们的讨论基本都是基于Java 7的，从本节开始，我们探讨Java 8的一些特性，主要内容包括：
本节，我们先讨论Lambda表达式，它是什么？有什么用呢？
Lambda表达式是Java 8新引入的一种语法，
是一种紧凑的传递代码的方式
，它的名字来源于学术界的λ演算，具体我们就不探讨了。
理解Lambda表达式，我们先回顾一下接口、匿名内部类和代码传递。
通过接口传递代码
我们在
19节
介绍过接口以及面向接口的编程，针对接口而非具体类型进行编程，可以降低程序的耦合性、提高灵活性、提高复用性。
接口常被用于传递代码
，比如，在
59节
，我们介绍过File的如下方法：
public String[] list(FilenameFilter filter)
public File[] listFiles(FilenameFilter filter)
list和listFiles需要的其实不是FilenameFilter对象，而是它包含的如下方法：
boolean accept(File dir, String name);
或者说，
list和listFiles希望接受一段方法代码作为参数，但没有办法直接传递这个方法代码本身，只能传递一个接口
。
再比如，我们在
53节
介绍过Collections的一些算法，很多方法都接受一个参数Comparator，比如：
public static
int binarySearch(List extends T> list, T key, Comparator super T> c)
public static
T max(Collection extends T> coll, Comparator super T> comp)
public static
void sort(List
list, Comparator super T> c)
它们需要的也不是Comparator对象，而是它包含的如下方法：
int compare(T o1, T o2);
但是，没有办法直接传递方法，只能传递一个接口。
我们在
77节
介绍过异步任务执行服务ExecutorService，提交任务的方法有：
Future
submit(Callable
task);
Future
submit(Runnable task, T result);
Future> submit(Runnable task);
Callable和Runnable接口也用于传递任务代码。
通过接口传递行为代码，就要传递一个实现了该接口的实例对象，在之前的章节中，最简洁的方式是使用匿名内部类，比如：
/
/列出当前目录下的所有后缀为.txt的文件
File f = new File(".");
File[] files = f.listFiles(new FilenameFilter(){
@Override
public boolean accept(File dir, String name) {
if(name.endsWith(".txt")){
return true;
}
return false;
}
});
将files按照文件名排序，代码为：
Arrays.sort(files, new Comparator
() {
@Override
public int compare(File f1, File f2) {
return f1.getName().compareTo(f2.getName());
}
});
提交一个最简单的任务，代码为：
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(100);
executor.submit(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("hello world");
}
});
Lambda表达式
语法
Java 8提供了一种新的紧凑的传递代码的语法 - Lambda表达式。对于前面列出文件的例子，代码可以改为：
File f = new File(".");
File[] files = f.listFiles(
(File dir, String name) -> {
if (name.endsWith(".txt")) {
return true;
}
return false;
}
);
可以看出，相比匿名内部类，传递代码变得更为直观，不再有实现接口的模板代码，不再声明方法，也名字也没有，而是直接给出了方法的实现代码。Lambda表达式由->分隔为两部分，前面是方法的参数，后面{}内是方法的代码。
上面代码可以简化为：
File[] files = f.listFiles(
(File dir, String name) -> {
return name.endsWith(".txt");
}
);
当主体代码只有一条语句的时候，括号和return语句也可以省略，上面代码可以变为：
File[] files = f.listFiles(
(File dir, String name) -> name.endsWith(".txt")
);
注意，没有括号的时候，主体代码是一个表达式，这个表达式的值就是函数的返回值，结尾不能加分号;，也不能加return语句。
方法的参数类型声明也可以省略，上面代码还可以继续简化为：
File[] files = f.listFiles(
(dir, name) -> name.endsWith(".txt")
);
之所以可以省略方法的参数类型，是因为Java可以自动推断出来，它知道listFiles接受的参数类型是FilenameFilter，这个接口只有一个方法accept，这个方法的两个参数类型分别是File和String。
这样简化下来，代码是不是简洁清楚多了?
排序的代码用Lambda表达式可以写为：
Arrays.sort(files,
(f1, f2) -> f1.getName().compareTo(f2.getName())
);
提交任务的代码用Lambda表达式可以写为：
executor.submit(
()->System.out.println("hello")
);
参数部分为空，写为()。
当参数只有一个的时候，参数部分的括号可以省略，比如，File还有如下方法：
public File[] listFiles(FileFilter filter)
FileFilter的定义为：
public interface FileFilter {
boolean accept(File pathname);
}
使用FileFilter重写上面的列举文件的例子，代码可以为：
File[] files = f.listFiles(
path -> path.getName().endsWith(".txt")
);
变量引用
与匿名内部类类似，Lambda表达式也可以访问定义在主体代码外部的变量，但对于局部变量，它也只能访问final类型的变量，与匿名内部类的区别是，它不要求变量声明为final，但变量事实上不能被重新赋值。比如：
String msg = "hello world";
executor.submit(
()->System.out.println(msg)
);
可以访问局部变量msg，但msg不能被重新赋值，如果这样写：
String msg = "hello world";
msg = "good morning";
executor.submit(
()->System.out.println(msg)
);
Java编译器会提示错误。
这个原因与匿名内部类是一样的，Java会将msg的值作为参数传递给Lambda表达式，为Lambda表达式建立一个副本，它的代码访问的是这个副本，而不是外部声明的msg变量。如果允许msg被修改，则程序员可能会误以为Lambda表达式会读到修改后的值，引起更多的混淆。
为什么非要建副本，直接访问外部的msg变量不行吗？不行，因为msg定义在栈中，当Lambda表达式被执行的时候，msg可能早已被释放了。如果希望能够修改值，可以将变量定义为实例变量，或者，将变量定义为数组，比如：
String[] msg = new String[]{"hello world"};
msg[0] = "good morning";
executor.submit(
()->System.out.println(msg[0])
);
与匿名内部类比较
从以上内容可以看出，Lambda表达式与匿名内部类很像，主要就是简化了语法，那它是不是语法糖，内部实现其实就是内部类呢？答案是否定的，
Java会为每个匿名内部类生成一个类，但Lambda表达式不会
，Lambda表达式通常比较短，为每个表达式生成一个类会生成大量的类，性能会受到影响。
Java利用了Java 7引入的为支持动态类型语言引入的invokedynamic指令、方法句柄(method handle)等，具体实现比较复杂，我们就不探讨了，感兴趣可以参看http://cr.openjdk.java.net/~briangoetz/lambda/lambda-translation.html，我们需要知道的是，Java的实现是非常高效的，不用担心生成太多类的问题。
Lambda表达式不是匿名内部类，那它的类型到底是什么呢？是
函数式接口
。
函数式接口
Java 8引入了函数式接口的概念，
函数式接口也是接口，但只能有一个抽象方法
，前面提及的接口都只有一个抽象方法，都是函数式接口。之所以强调是"抽象"方法，是因为Java 8中还允许定义其他方法，我们待会会谈到。Lambda表达式可以赋值给函数式接口，比如：
FileFilter filter = path -> path.getName().endsWith(".txt");
FilenameFilter fileNameFilter = (dir, name) -> name.endsWith(".txt");
Comparator
comparator = (f1, f2) -> f1.getName().compareTo(f2.getName());
Runnable task = () -> System.out.println("hello world");
如果看这些接口的定义，会发现它们都有一个注解@FunctionalInterface，比如：
@FunctionalInterface
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
@FunctionalInterface用于清晰地告知使用者，这是一个函数式接口，不过，这个注解不是必需的，不加，只要只有一个抽象方法，也是函数式接口。但如果加了，而又定义了超过一个抽象方法，Java编译器会报错，这类似于我们在
85节
介绍的Override注解。
预定义的函数式接口
接口列表
Java 8定义了大量的预定义函数式接口，用于常见类型的代码传递，这些函数定义在包java.util.function下，主要的有：
对于基本类型boolean, int, long和double，为避免装箱/拆箱，Java 8提供了一些专门的函数，比如，int相关的主要函数有：
这些函数有什么用呢？它们被大量使用于Java 8的函数式数据处理Stream相关的类中，关于Stream，我们下节介绍。
即使不使用Stream，也可以在自己的代码中直接使用这些预定义的函数，我们看一些简单的示例。
Predicate示例
为便于举例，我们先定义一个简单的学生类Student，有name和score两个属性，如下所示，我们省略了getter/setter方法。
static class Student {
String name;
double score;
public Student(String name, double score) {
this.name = name;
this.score = score;
}
}
有一个学生列表:
List
students = Arrays.asList(new Student[] {
new Student("zhangsan", 89d),
new Student("lisi", 89d),
new Student("wangwu", 98d) });
在日常开发中，列表处理的一个常见需求是过滤，列表的类型经常不一样，过滤的条件也经常变化，但主体逻辑都是类似的，可以借助Predicate写一个通用的方法，如下所示：
public static
List
filter(List
list, Predicate
pred) {
List
retList = new ArrayList<>();
for (E e : list) {
if (pred.test(e)) {
retList.add(e);
}
}
return retList;
}
