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锁定老帖子 主题：Java之Lambda的初步学习
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发表时间：2012-02-13
说道Lambda项目，不得不先了解下“Lambda”的含义(数学知识丰富的可以略过)。Lambda表示数学符号“λ”，λ演算是计算机科学的一个基础，λ算法是被设计出来研究函数的定义、应用和递归的。表达了计算机中最基本的概念：“调用”和“置换”。基于λ演算发展出了不少新的演算方法，近年来很多经典的并发程序模型都是以它们为基础的。简而言之就是相当的牛X。 回到Lambda项目里，Java引入Lambda语法的目的是为了加入Java对闭包的更好(完全？)支持。 先来看看现有语言中的Lambda语法，比如Python。 在Python中，定义一个方法：
def fun(x):
return x*2
运行 fun(5)
输出 10
如果使用lambda语法则为：
(lambda x: x*2)(5) 输出10. 可以看到出，这样可以省略“定义”方法的步骤，或者说更灵活的定义一个方法。
同样，Scheme、Groovy、JavaScript、Ruby等众多动态语言中都可以将函数作为对象，即些函数可以存储到变量中、作为参数传递给其他函数，这意味这函数可以被“动态”的创建和返回。C语言中也有函数指针，不过需要预先定义好参数列表。
回到Java中，lambda语法的最直接的使用方法如下：
class A{
private static int method(int x,int y){
return x+y;
}
}
public static void main(String[] args){
System.out.println(A.method(2,3));
}
运行结果为5
换成Lambda语法变成：
public static void main(String[] args){
Func f = #(int x int y)(x + n);
System.out.println(f.(2,3));//这个.用真不舒服……
}
运行结果为5.
这里#(int x int y)(x + n) 表示了 A.method()方法。
Lambda语法 为 #()()
第一个'#'表示为Lambda语法。
第一个()中标记出的是参数的列表。
第二个()是函数体，如果函数体只有单条语句，则可以用()，且不需要return关键字。如果有多条语句，必须用{}，且有关键字，比如#(int x, int y){ x+=1 ; y+=2; return x+y;}//这里只是举例子说明，能简化当然就简化了。这里吐槽一下，java的Lambda语法很不“优雅”。
如果仅从使用和实用角度来看Lambda语法似乎意义并不大，并且目前并不优雅的语法已经引起了不少非议，不过oracle大力推行Lambda语法的目的是从闭包角度来说的。
说道闭包又是个讨论很多的话题，数学上闭包的定义很明确：对于映射F,集合S的任意成员x，都满足F(X)属于S，则称集合S在映射F下是满足闭包性质的。到了编程的领域，闭包（Closure）是词法闭包（Lexical Closure）的简称，对于它的定义有不同的观点，这里就不深究了。满足闭包的程序语言一般具有的性质是：
1.函数是一阶值（First-class value），即上文提到的，函数可以作为另一个函数的返回值或参数，还可以作为一个变量的值。
2.函数可以嵌套定义，即在一个函数内部可以定义另一个函数。
更多关于Java闭包的探讨可以看看这里：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp04247.html
Lambda语法的实现（这里是参考别人之前的文章，并没实际实验过，仅供参考）。
java语言支持闭包的传统手段是匿名内部类，在jdk1.6中引入了注解处理器，他可以提供新的语言特性，即单一抽象方法(Single Abstract Method)，简称SAM类型。而Lambda通过invokedynamic指令转换成SAM类型。
我主要参考的是Rémi Forax的博客,他写的最清楚，地址为http://weblogs.java.net/blog/forax/archive/2011/01/04/jsr-292-goodness-lambda-sam-type-conversion-using-invokedynamic。
目前Java没有生成invokedynamic的语法（Rémi Forax在写博客时），所以在博客中使用的是伪Java代码，和将来的实际代码会有所区别。
比如有Lambda语法：
Comparator<Object, Object> c = #{ o1, o2 -> 1 };
编译器的步骤为：
1.为这个lambda计划生成一个静态方法 lambda$1。
2.生成这个静态方法对应的方法句柄(MethodHandle)。
3.将这个方法句柄翻译进一个class实例子，这个class实现 java.lang.reflect.Proxy接口。到这发现又是“代理”了。
此时，即创建实现java.lang.reflect.Proxy接口的class实例时，lumbda还未绑定任何局部变量，
这时被编译为：
Comparator c = (Comparator) invokedynamic [Lambdas#asSamBSM, #lambda$1, Comparator.class] ();
在未来计划版本中， ASM将支持invokedynamic的boostrap参数是：
mv.visitIndyMethodInsn("_", "()Ljava/util/Comparator;",
new MHandle(MHandle.REF_invokeStatic, "Lambdas", "asSamBSM",
"(Ljava/dyn/MethodHandles$Lookup;Ljava/lang/String;Ljava/dyn/MethodType;[Ljava/lang/Object;)Ljava/dyn/CallSite;"),
new Object[] {
new MHandle(MHandle.REF_invokeStatic, "LambdaTest", "lambda$1",
"(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;Ljava/lang/Object;)I"),
Type.getObjectType("java/util/Comparator")
});
mv.visitVarInsn(ASTORE, 1);
invokedynamic的bootstrap方法代码是
public class Lambdas {
public static CallSite asSamBSM(Lookup lookup, String name, MethodType methodType, Object[] bsmArgs) {
MethodHandle lambda = (MethodHandle)bsmArgs[0];
Class<?> samInterface = (Class<?>)bsmArgs[1];
if (methodType.returnType() != samInterface) {
throw new InvokeDynamicBootstrapError("asSam incompatible return type "+methodType);
}
int parameterCount = methodType.parameterCount();
if (parameterCount == 0) { // constant case
Object samInstance = MethodHandles.asInstance(lambda, samInterface);
return new ConstantCallSite(
MethodHandles.constant(samInterface, samInstance));
}
if (parameterCount == 1) { // bind case
MethodHandle combiner = BIND_TO.bindTo(lambda);
MethodHandle target = MethodHandles.insertArguments(AS_INSTANCE, 1, samInterface);
target = MethodHandles.dropArguments(target, 1, methodType.parameterType(0));
return new ConstantCallSite(
MethodHandles.foldArguments(target, combiner).asType(methodType));
}
throw new InvokeDynamicBootstrapError("asSam incompatible method type "+methodType);
}
private static final MethodHandle AS_INSTANCE;
private static final MethodHandle BIND_TO;
static {
try {
Lookup lookup = MethodHandles.publicLookup();
AS_INSTANCE = lookup.findStatic(MethodHandles.class, "asInstance",
MethodType.methodType(Object.class, MethodHandle.class, Class.class));
BIND_TO = lookup.findVirtual(MethodHandle.class, "bindTo",
MethodType.methodType(MethodHandle.class, Object.class));
} catch (NoAccessException e) {
throw new LinkageError("linkage error", e);
}
}
}
无论lumbda的语法怎样它都已经来，基于lumbda特性，JVM或许能更好的支持脚本语言。这两天会抽时间多多研究。希望大家拍砖！ 声明：ITeye文章版权属于作者，受法律保护。没有作者书面许可不得转载。
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