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这两天公司内部有人在讨论 Kotlin,说 Kotlin 很好用。甚至还有人说,Kotlin 会取代 Java!

太天真了,如果你说 Go 能取代 Java 我还能信,Kotlin 要是能取代 Java,Oracle 第一个不答应。虽然 Kotlin 和 Java 都寄生于 JVM,但毕竟 Java 才是亲儿子。

我个人认为 Kotlin 并不会取代 Java,而是一个以“工具人”的角色存在于 JVM 生态中。

  • Kotlin 没有大的抱负,仅仅定位为一套工具,它的一切特性都为实用、简洁而生。
  • Kotlin 不是革命者,而是改良者,它不像 Go,没有取天下而代之的野心,只有“让 Java 更好用”的踏实目标,积跬步而至千里。
  • Kotlin 也不完美,但在不断进步,它不像 Java 被 Oracle 一家把持,不允许任何不受控制的特性出现,Kotlin 的诞生和发展都离不开社区推动,越来越多的新特性正在应开发者呼吁加入其中。
  • Kotlin 不会面面俱到,而是以补 Java 的短板为先,Kotlin 不想取代任何人。

拿 Kotlin 和 Java 进行比较,其实是不公平的。Kotlin 寄生于 JVM,它其中的函数式编程使用体验好于 Java。Java 中的 Lamdba 对于参数限制为 final,而 Kotlin 则没有这个限制,究其根本原因是实现原理上的不同。

Java Lambda 表达式

Lambda 表达式,也可称为闭包,它是推动 Java 8 发布的最重要新特性。

Lambda 允许把函数作为一个方法的参数(函数作为参数传递进方法中)。

使用 Lambda 表达式可以使代码变的更加简洁紧凑。

Java Lambda 语法

(parameters) -> expression
// 或
(parameters) ->{ statements; }

以下是 lambda 表达式的重要特征:

  • 可选类型声明:不需要声明参数类型,编译器可以统一识别参数值。
  • 可选的参数圆括号:一个参数无需定义圆括号,但多个参数需要定义圆括号。
  • 可选的大括号:如果主体包含了一个语句,就不需要使用大括号。
  • 可选的返回关键字:如果主体只有一个表达式返回值则编译器会自动返回值,大括号需要指定表达式返回了一个数值。

Lambda 表达式实例

Lambda 表达式的简单例子:

// 1. 不需要参数,返回值为 5  
() -> 5

// 2. 接收一个参数(数字类型),返回其2倍的值
x -> 2 * x

// 3. 接受2个参数(数字),并返回他们的差值
(x, y) -> x – y

// 4. 接收2个int型整数,返回他们的和
(int x, int y) -> x + y

// 5. 接受一个 string 对象,并在控制台打印,不返回任何值(看起来像是返回void)
(String s) -> System.out.print(s)

使用 Lambda 表达式需要注意以下两点:

  • Lambda 表达式主要用来定义行内执行的方法类型接口,例如,一个简单方法接口。
  • Lambda 表达式免去了使用匿名方法的麻烦,并且给予 Java 简单但是强大的函数化的编程能力。

Lambda 原理

很多人提到 Lambda 的原因,就直接说 Lambda 是靠匿名内部类实现的。这个说法不完全准确。

Lambda 表达式,有可能会生成内部类;也有可能会生成私有静态方法,还有可能生成私有方法。

具体是哪种形式,和你使用的函数式编程有关。

关于这个原理,我认为可以单独拿一篇文章来说,今天不过多讨论。

Lambda 变量作用域

lambda 表达式只能引用标记了 final 的外层局部变量,这就是说不能在 lambda 内部修改定义在域外的局部变量,否则会编译错误。

Object instanceObj = new Object();

private void testLambda() {
// 用于直接引用
Object localObj1 = new Object();
// 用于传参
Object localObj2 = new Object();
System.out.println(Thread.currentThread().getName());
int num = 10;
Consumer consumer = (x) -> {
System.out.println(x);
System.out.println(localObj1);
System.out.println(instanceObj);
System.out.println(num);
System.out.println("consumer:" + Thread.currentThread().getName());
};
consumer.accept(localObj2);

}

上面代码中有一个 num 变量,并没有标记为 final。但是它却被 Lambda 表达式使用了。所以,是你说的不对?

我说的并没有错,原因是,在 Java 中:如果我声明了一个变量,且在后面不更改它的值,那么那就是事实上的 final。这种变量在 lambda 是可以使用的,但是不能被修改。

如果我们尝试修改 num 变量,发现不被允许。

Lambda final

如果我们不在 Lambda 中修改它,而只在 Lambda 中使用它。然后,在 Lambda 外部修改它,可能会有并发问题。正常情况下是允许的,但是在线程中是不被允许的。

public void test(){
OpTest opTest = (x, y) -> 10 + 20 + x + y;
int a = 10, b = 20;

System.out.println(opTest.opTest(a, b));

a = 0;
b = 0;
System.out.println("a=" + a +",b=" + b);
}

interface OpTest {
int opTest(int a, int b);
}

输出正确的内容:

60
a=0,b=0

但是如果是下面这种情况,就不被允许。

int i = 1;
Runnable r = () -> System.out.println(i);
i = 2;

Lambda

我们都知道实例变量是储存在堆上面的,是线程贡献的。而局部变量则是保存在栈上的,是线程不共享的。

java 访问局部变量的时候,实际上是去访问他的副本。如果局部变量改变了,那访问的也是之前的值。尤其是当 Lambda 是在一个线程中使用变量的,造成的数据不同步问题更加明显,因此 Lambda 有了 final 限制。

在 Java 中方法调用是值传递的,所以在 lambda 表达式中对变量的操作都是基于原变量的副本,不会影响到原变量的值。

综上,假定没有要求 lambda 表达式外部变量为 final 修饰,那么开发者会误以为外部变量的值能够在 lambda 表达式中被改变,而这实际是不可能的,所以要求外部变量为 final 是在编译期以强制手段确保用户不会在 lambda 表达式中做修改原变量值的操作。

另外,对 lambda 表达式的支持是拥抱函数式编程,而函数式编程本身不应为函数引入状态的,从这个角度看,外部变量为 final 也一定程度迎合了这一特点。

文章目录
  1. 1. Java Lambda 表达式
  2. 2. Java Lambda 语法
  3. 3. Lambda 表达式实例
  4. 4. Lambda 原理
  5. 5. Lambda 变量作用域