Java lambda 表达式是如何实现函数调用的？

lambda 表达式通过以下步骤实现函数调用：编译器生成一个实现 lambda 表达式函数的内部类。调用句柄存储指向内部类函数的动态链接位址。lambda 表达式可以捕获外部变量，形成闭包，在执行时仍然有效。

Java Lambda 表达式函数调用的幕后玄机

Lambda 表达式，作为 Java 8 引入的一项强大特性，允许我们创建匿名函数，从而简化和增强代码的可读性。那么，这些 lambda 表达式是如何实现函数调用的呢？本文将带你深入了解其内部工作原理，并通过实战案例进行演示。

lambda 表达式与内部类

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当我们编写 lambda 表达式时，编译器实际上会生成一个实现 lambda 表达式特定函数的内部类。这个内部类继承了 java.lang.Object，并实现了 java.lang.invoke.LambdaMetafactory 中定义的特定接口或方法。

以下是 lambda 表达式 (x) -> x * x 的内部类（简化版本）：

public class LambdaImpl implements Function {

    @Override
    public Integer apply(Integer x) {
        return x * x;
    }

}

调用句柄和闭包

lambda 表达式还使用调用句柄（java.lang.invoke.CallSite）来存储函数的实现。调用句柄是一个动态链接位址（DLA），指向着一个特定的方法，该方法实现 lambda 表达式的函数。

此外，lambda 表达式还可以捕获外部变量，称为 "闭包"。这些变量在 lambda 表达式被执行时仍然有效，即使它们是在创建 lambda 表达式时作用域之外定义的。

实战案例

下面是一个使用 lambda 表达式计算斐波那契数的例子：

import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;

public class Fibonacci {

    public static void main(String[] args) {
        // 定义 lambda 表达式来计算斐波那契数
        Function fibonacci = n -> {
            if (n <= 1) {
                return 1;
            } else {
                return fibonacci.apply(n - 1) + fibonacci.apply(n - 2);
            }
        };

        // 生成 Fibonacci 数列的前 10 个数
        List fibonacciNumbers = IntStream.range(0, 10)
                .mapToObj(fibonacci)
                .collect(Collectors.toList());

        // 打印 Fibonacci 数列
        System.out.println(fibonacciNumbers);    
    }
}

在上面的示例中，我们使用 lambda 表达式 fibonacci 来计算斐波那契数列。编译器将生成一个内部类来实现此函数，并使用调用句柄来存储对 apply 方法的引用。fibonacci lambda 表达式还捕获了 n 变量作为闭包。