匿名類別與 Lambda

在正式看Lambda之前，先來看個匿名類別的應用場合，舉例而言，將名稱依長度進行排序：

String[] names = {"Justin", "caterpillar", "Bush"};
Arrays.sort(names, new Comparator<String>() {
    public int compare(String name1, String name2) {
        return name1.length() - name2.length();
    }
});

Arrays的sort()方法可以用來排序，只不過，你得告訴他兩個元素比較時順序為何，sort()規定你得實作java.util.Comparator來說明這件事，然而那個匿名類別的語法有些冗長，如果想稍微改變一下Arrays.sort()該行的可讀性，可以如下：

Comparator<String> byLength = new Comparator<String>() { 
    public int compare(String name1, String name2) {
        return name1.length() - name2.length();
    }
};
       
String[] names = {"Justin", "caterpillar", "Bush"};
Arrays.sort(names, byLength);

透過變數byLength，確實是可以讓排序的意圖清楚許多，只是實作java.util.Comparator時的匿名類別時依舊冗長，有太多重複的資訊，如果使用JDK8的話，你可以使用Lambda特性去除重複的資訊，我們一步一步來。

例如，宣告byLength時已經寫了一次Comparator<String>，為什麼實作匿名類別時又得寫一次Comparator<String>？使用JDK8的Lambda特性的話，可以寫為：

Comparator<String> byLength = (String name1, String name2) -> name1.length() - name2.length();

重複的Comparator<String>資訊從等號右邊去除了，而因為這個匿名類別只有一個方法要實作，因此實際上從等號左邊的Comparator<String>宣告就可以知道，實際上是要實作Comparator<String>的compare()方法。仔細看看，還有重複的資訊，既然宣告變數時使用了Comparator<String>，為什麼的參數上又得宣告一次String？實際上確實不用，因為編譯器確實可以從變數的宣告型態得知這個資訊，因此可以再簡化為：

Comparator<String> byLength = (name1, name2) -> name1.length() - name2.length();

等號右邊的運算式是夠簡短了，讓我們將它直接放到Arrays的sort()方法中：

String[] names = {"Justin", "caterpillar", "Bush"};
Arrays.sort(names, (name1, name2) -> name1.length() - name2.length());

因為編譯器可以從names推斷，sort()方法的第二個參數型態實際上就是Comparator<String>，因而name1與name2還是不用宣告型態；跟一開始的匿名類別寫法相比較，這邊的程式碼確實是簡潔許多，那麼，JDK8的Lambda只是匿名類別的語法蜜糖嗎？不！還有許多細節會在後續介紹，現在還是先集中重複性的去除與可讀性的改善。

如果你在許多地方，都會有依字串長度排序的需求，那你會怎麼做？如果是同一個方法內，那麼就像之前，用個byName區域變數吧！如果是多個方法間要共用，那就用個byName的值域（Field）成員吧！因為byName要參考的實例沒有狀態問題，因而宣告為static比較適合，如果要在多個類別之間共用，那麼就設定為public static如何？例如：

package cc.openhome;

public class StringOrder {
    public static int byLength(String s1, String s2) {
        return s1.length() - s2.length();
    }
 
    public static int byLexicography(String s1, String s2) {
        return s1.compareTo(s2);
    }
 
    public static int byLexicographyIgnoreCase(String s1, String s2) {
        return s1.compareToIgnoreCase(s2);
    }
}

這次你聰明一些了，將一些字串排序時可能的方式都定義出來了，原本的依名稱長度排序就可以改寫為：

String[] names = {"Justin", "caterpillar", "Bush"};
Arrays.sort(names, (name1, name2) -> StringOrder.byLength(name1, name2));

也許你發現了，除了方法名稱之外，byLength方法的簽署與Comparator的compare方法相同，我們只是在Lambda運算式中將參數s1與s2傳給byLength方法，這不是重複是什麼？可以直接重用byLength方法的實作不是更好嗎？是的，JDK8 提供了方法參考的特性，可以達到這個目的：

String[] names = {"Justin", "caterpillar", "Bush"};
Arrays.sort(names, StringOrder::byLength);

在Java中引入Lambda的同時，與現有API維持相容性是主要考量之一。方法參數（Method reference）在重用現有API上扮演了重要的角色。重用現有的方法實作，可避免到處寫下Lambda運算式。上面的例子是運用了方法參考中的一種形式，參考了static方法。

現在來看看另一個需求，如果想依字典順序排序名稱呢？因為你已經定義了StringOrder，也許你會這麼撰寫：

String[] names = {"Justin", "caterpillar", "Bush"};
Arrays.sort(names, StringOrder::byLexicography);