Java？Lambda？面向对象

读者指南

目的：只想简单地、清晰明了地介绍方法、面向对象、lambda、函数式编程这几个容易混淆的概念

参考资料：Lua（脚本语言）、Java（面向对象编程语言）、C++（面向过程和面向对象编程语言）

#### 方法

程序是代码和数据的结合，方法是可重用的代码片段。面向过程的编程中方法可以独立存在，访问全局变量；面向对象的编程中，方法配合对象使用，可以访问对象封装的数据。

#### Java面向对象编程

Java中方法无法独立存在，方法依赖于类和对象，一个方法要么是类的方法，要么是对象实例的方法。没有单独存在的函数，这也是Java和C++不同的地方。

#### lambda表达式

Java提供了一种语法糖，可以让函数以独立的形式存在，即Functional Interface（函数式接口，下面简称FI），所谓FI，就是用一个接口类型来表示某个函数，接口中只包含这一个函数，接口的使用方只能使用这一个函数，接口的提供方只需要提供这一个函数。所以lambda诞生了，lambda是函数的一种简写形式。lambda的特点也很明显了，它没有类和对象，没有this指针，只有函数闭包。lambda在形式上等同于独立的函数，lambda在Java中配合FI使用，只能通过FI接口类型来引用，本质上无法独立存在。Java依然是面向对象的。

#### 函数式编程

有一种纯粹的函数，它只从参数中获取信息，计算结果只通过返回值向外暴露，甚至不需要函数闭包。对它来言，相同的参数必然有相同的输出，而无论程序是串行或者并行。这类函数可以排列组合调用的顺序，组成更大的函数。它和lambda表达式又不一样。

这里有一个Lua脚本使用函数的例子：

程序中有两个人小宇xiaoyu和小飞xiaofei，小宇做了三件事：应聘工作，向领导汇报工作，面试小飞；小飞做了一件事，面试时的自我介绍。Lua（脚本语言中）可以实现函数单独定义、调用时结合对象数据使用的功能（代码中xiaoyu.orderPersonToDo，换成object:function写法会更好理解）。这在Java中是不能实现的，Java中的lambda无法使用this指针。

xiaoyu = {
    ["name"]="xiaoyu",
    ["sex"]="male",
    ["age"]="26",
}

function xiaoyu.orderPersonToDo( person, action )
    local info = string.format("order %s to do", person.name)
    print(info)
    action(person)
end

function reportToBoss(self)
    local info = self.name .. string.format("( %s , %s years old ) is reporting to his boss", self.sex, self.age)
    print(info)
end

function applyForPosition(self)
    local info = self.name .. string.format("( %s , %s years old ) is applying for this position", self.sex, self.age)
    print(info)
end

function introduceSelfTo( self)
    local info = string.format("my name is %s, i'am %s years old", self.name, self.age)
    print(info)
end

xiaoyu.reportToBoss = reportToBoss
xiaoyu.applyForPosition = applyForPosition

xiaofei = {
    ["name"]="xiaofei",
    ["sex"]="male",
    ["age"]="24",
}

xiaoyu:applyForPosition()
xiaoyu:reportToBoss()

xiaoyu.orderPersonToDo(xiaofei, introduceSelfTo)

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FI 肤浅的理解就是：函数注解的接口是这样一个类型，这个类型的作用相当于一个函数；这个接口定义切且只定义了一个抽象方法（实例方法），这个方法不可以和object方法重复。

单看这两个博客理解起来有些吃力，看看java1.8中对FounctionalInterface的解释：

/*
 * Copyright (c) 2012, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
 * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms.
 */

package java.lang;

import java.lang.annotation.*;

/**
 * An informative annotation type used to indicate that an interface
 * type declaration is intended to be a <i>functional interface</i> as
 * defined by the Java Language Specification.
 * ：functionalInterface注解用来指明一个接口类型是functional interface，这句话好像没什么用
 * Conceptually, a functional interface has exactly one abstract
 * method.  Since {@linkplain java.lang.reflect.Method#isDefault()
 * default methods} have an implementation, they are not abstract.  If
 * an interface declares an abstract method overriding one of the
 * public methods of {@code java.lang.Object}, that also does
 * <em>not</em> count toward the interface's abstract method count
 * since any implementation of the interface will have an
 * implementation from {@code java.lang.Object} or elsewhere.
 *：一个函数注解借口准确的说，只有一个抽象方法，且这个方法不能是重写的Object的public方法（不计入does not count toward）
 * <p>Note that instances of functional interfaces can be created with
 * lambda expressions, method references, or constructor references.
 *：一个函数注解借口可以使lambda表达式、方法的引用、或者构造函数的引用
 * <p>If a type is annotated with this annotation type, compilers are
 * required to generate an error message unless:
 *：使用这个注解的时候，为了使编译器不报错，至少要满足：
 * <ul>
 * <li> The type is an interface type and not an annotation type, enum, or class.
 * <li> The annotated type satisfies the requirements of a functional interface.
 * </ul>
 *：type是借口而不是注解、枚举、类
 * <p>However, the compiler will treat any interface meeting the
 * definition of a functional interface as a functional interface
 * regardless of whether or not a {@code FunctionalInterface}
 * annotation is present on the interface declaration.
 *：这里描述没用使用functionalInterface注解却被认作是函数注解接口的情况：meeting the definition of a functional interface即满足了函数接口的定义；
 * 也就是说，FunctionalInterface注解其实可以省略不写，感觉好像被别人耍了一样，FunctionalInterface就是个概念
 * @jls 4.3.2. The Class Object
 * @jls 9.8 Functional Interfaces
 * @jls 9.4.3 Interface Method Body
 * @since 1.8
 */
@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface FunctionalInterface {}

简单的例子：

Runnable接口早就有了，FunctionalInterface是1.8才出的，Runnable接口只有一个抽象函数，满足FounctionalInterface的定义，属于上面提到的特殊情况，在1.8中加上了@FunctionalInterface注解

Thread th=new Thread(()->System.out.println("hello"));
        th.start();

有了上面的理解后，可以自己写一个Lambda的例子：运行结果是class java.lang.String

package com.lambda;

import java.util.concurrent.Callable;

public class HelloLambda {

    public void function(Callable callable){
        Object result=null;
        try {
// 这里使用的callable并没有单独开辟线程进行执行。开辟新线程执行需要使用Thead 的 start方法。
            result = callable.call();
            System.out.println(result.getClass().toString());
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        
    }
    public static void main(String[] args) {
        HelloLambda hello=new HelloLambda();
        hello.function(()->new String("hello"));
    }
}