Java 8新特性：Lambda表达式和Stream API

# 1. 引言

## 1.1 Java 8的重要性和新特性

Java 8是Java语言迄今为止最重要的版本之一，它引入了许多令人激动的新特性。这些新特性使得Java语言更加现代化、高效和可靠，进一步提升了开发者的生产力。

Java 8的主要特性包括：
- Lambda表达式：一种更简洁、更灵活的函数式编程方式，使得代码更易读、易写。
- Stream API：一套处理集合数据的API，提供了丰富的函数式操作，可以快速、简洁地处理和转换数据。
- 新的日期和时间API：提供了更强大、更易用的日期和时间处理功能。
- 默认方法：使接口能够拥有实现代码，解决了接口升级的问题。
- 方法引用：简化了代码，提供了对已有方法的引用和重用。
- Optional类：更好地处理空值情况，避免了空指针异常的发生。
- 并发库的增强：提供了更好的并发编程支持。

这些新特性使得Java语言更加具有竞争力和适应性，使得开发者可以更好地应对现代软件开发的挑战。

## 1.2 Lambda表达式和Stream API的作用和优势

Lambda表达式和Stream API是Java 8引入的两个重要的功能，它们为Java语言带来了函数式编程的特性，并且提供了一种全新的处理集合数据的方式。Lambda表达式和Stream API的作用和优势如下：

- Lambda表达式：
- 简化了匿名内部类的写法，使得代码更加简洁和易读。
- 使得函数式编程成为可能，提高了代码的表达能力和灵活性。
- 可以更方便地处理并发、事件驱动等编程模型。
- 使得代码更易于测试、调试和重构。

- Stream API：
- 提供了丰富的函数式操作，如过滤、映射、排序、归约等，让代码更加简洁和易读。
- 支持并行处理，提高了处理大规模数据集的效率。
- 可以与Lambda表达式结合使用，使代码更加简洁和灵活。
- 提供了延迟计算的特性，可以优化性能并节省资源。

Lambda表达式和Stream API的引入使得Java语言具备了函数式编程的能力，并且让代码更加简洁、可读性更强，从而提高了开发效率和软件品质。

## 1.3 目的和结构

本章我们将介绍Java 8的重要性和新特性，重点介绍Lambda表达式和Stream API的作用和优势。接下来的章节将围绕Lambda表达式和Stream API展开，详细介绍它们的语法、用法以及与其他特性的结合。通过实际案例的演示，读者将更好地理解和掌握Lambda表达式和Stream API的基本概念和使用方法。最后，我们将对Java 8的新特性进行总结，并展望其在未来的发展前景。

让我们开始吧！

# 2. Lambda表达式入门

Lambda表达式是Java 8引入的一种新的语法，用于简化匿名内部类的编写，使代码更加简洁和易读。Lambda表达式可以在接口中使用，该接口只有一个抽象方法，称为函数式接口。Lambda表达式的语法非常简洁，可以使用一行代码完成一个简单的函数式接口的实现。

### 2.1 Lambda表达式的定义和语法

Lambda表达式的语法如下：

(parameter) -> {expression}

其中，parameter是Lambda表达式的参数列表，可以包含零个或多个参数，多个参数之间使用逗号分隔；expression是Lambda表达式的主体部分，可以是一个表达式或一个代码块。

以下是一个简单的Lambda表达式示例，用于实现一个函数式接口的方法：

Function<Integer, Integer> square = (x) -> x * x;
int result = square.apply(5); // 结果为25

在上述示例中，Lambda表达式使用了一个参数x，并将x乘以x作为返回值。

### 2.2 使用Lambda表达式简化匿名内部类的写法

Lambda表达式主要用于简化匿名内部类的写法。在Java 8之前，使用匿名内部类需要编写大量的代码，而使用Lambda表达式可以将代码简化为一个表达式。

以下是一个使用匿名内部类的示例，用于实现一个接口的方法：

Runnable runnable = new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
};
new Thread(runnable).start();

使用Lambda表达式可以将上述代码简化为：

Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello, World!");
new Thread(runnable).start();

### 2.3 Lambda表达式的参数传递和返回值

Lambda表达式可以接受参数，并且可以有返回值。参数的类型可以明确指定，也可以通过编译器的类型推断进行推断。

以下是一个使用Lambda表达式的示例，演示了Lambda表达式的参数传递和返回值的使用：

interface MathOperation {
    int operate(int a, int b);
}

public class LambdaExample {
    public static void main(String[] args) {
        MathOperation addition = (