Kotlin:高階函數(shù)和Lambda表達(dá)式到底是什么偷办？

kotlin中函數(shù)作為一等公民枯芬，成為獨(dú)有的函數(shù)類型论笔，在高階函數(shù)中采郎，既可作為參數(shù)傳遞，也可作為函數(shù)返回值狂魔。那么實際上蒜埋，高階函數(shù)到底是什么呢？
為了介紹高階函數(shù)和Lambda表達(dá)式是什么最楷，首先先簡單引入下高階函數(shù)：

高階函數(shù)是將函數(shù)用作參數(shù)或返回值的函數(shù)整份。

簡明扼要，簡單寫一個高階函數(shù)：

/**
 * 參數(shù)類型包含函數(shù)類型
 */
fun lambdaParam(block: (Int) -> Unit) {
  block(2)
}

/**
 * 返回值為函數(shù)類型
 */
fun lambdaReturn(): (Int) -> Int {
  return {
    it * 2
  }
}

lambdaParam()函數(shù)將block函數(shù)作為傳參籽孙，其中：
1. block叫做函數(shù)名
2. (Int) -> Unit叫做函數(shù)類型烈评，也就是block的函數(shù)類型
3. 通過block(Int)或者block.invoke(Int)調(diào)用傳參
lambdaReturn()函數(shù)將(Int) -> Int作為函數(shù)的返回值，其中：
1. (Int) -> Int是該高階函數(shù)的返回值類型
2. return后的{it*2}閉包犯建，實際是個lambda表達(dá)式讲冠，也就是匿名函數(shù)，當(dāng)其僅有一個參數(shù)時胎挎，可以忽略不寫用it代替沟启，并且閉包內(nèi)最后一行為其返回值

上面解釋了高階函數(shù)的簡單用法，那么為什么kotlin能這么用犹菇，而java不行呢德迹？使用JD-GUI反編譯成java代碼看一下：

public static final void lambdaParam(@NotNull Function1 block) {
  Intrinsics.checkParameterIsNotNull(block, "block");
  block.invoke(Integer.valueOf(2));
}

@NotNull
public static final Function1<Integer, Integer> lambdaReturn() {
  return LambdaKt$lambdaReturn$1.INSTANCE;
}

@Metadata(mv = {1, 1, 16}, bv = {1, 0, 3}, k = 3, d1 = {"\000\n\n\000\n\002\020\b\n\002\b\002\020\000\032\0020\0012\006\020\002\032\0020\001H\n\006\002\b\003"}, d2 = {"<anonymous>", "", "it", "invoke"})
static final class LambdaKt$lambdaReturn$1 extends Lambda implements Function1<Integer, Integer> {
  public static final LambdaKt$lambdaReturn$1 INSTANCE = new LambdaKt$lambdaReturn$1();

  public final int invoke(int it) {
    return it * 2;
  }

  LambdaKt$lambdaReturn$1() {
    super(1);
  }
}

是不是恍然大悟，哦揭芍，這就是Java的接口嘛胳搞。所謂的lambda表達(dá)式，實際上是繼承自Lambda類称杨，實現(xiàn)了一個Function1接口肌毅，而且其內(nèi)部的invoke方法，默認(rèn)有個it傳參姑原，所以使用時不需要寫出參數(shù)名和類型悬而，實質(zhì)上，就跟Java實現(xiàn)匿名內(nèi)部類的做法一樣锭汛。
那么Function1接口是什么笨奠？跟蹤下：

package kotlin.jvm.functions

/** A function that takes 0 arguments. */
public interface Function0<out R> : Function<R> {
  /** Invokes the function. */
  public operator fun invoke(): R
}
/** A function that takes 1 argument. */
public interface Function1<in P1, out R> : Function<R> {
  /** Invokes the function with the specified argument. */
  public operator fun invoke(p1: P1): R
}
/** A function that takes 2 arguments. */
public interface Function2<in P1, in P2, out R> : Function<R> {
  /** Invokes the function with the specified arguments. */
  public operator fun invoke(p1: P1, p2: P2): R
}
/** A function that takes 3 arguments. */
public interface Function3<in P1, in P2, in P3, out R> : Function<R> {
  /** Invokes the function with the specified arguments. */
  public operator fun invoke(p1: P1, p2: P2, p3: P3): R
}
.... ...

kotlin定義了一堆的FunctionX接口，

<in P1...,out R>其中前面的P1 P2用來適配不同個數(shù)參數(shù)的函數(shù)唤殴，R代表函數(shù)的返回值般婆，
例如剛才上例中用的(Int) ->Unit是Funcion1，也就是接收一個參數(shù)Int朵逝，返回值為Unit的函數(shù)
在每個FunctionX接口中還添加了一個invoke操作符重載方法蔚袍，重載的也就是()這個操作符，因此我們在例子中才可以使用block(Int)配名，實際上就是使用Function1().invoke(p1:P1)方法啤咽。
所有的FunctionX接口都實現(xiàn)了Function<R>接口晋辆，其實也就是函數(shù)返回值。

那么lambda表達(dá)式繼承的Lambda類又是什么呢闰蚕？繼續(xù)跟蹤：

package kotlin.jvm.internal
import java.io.Serializable
abstract class Lambda<out R>(override val arity: Int) : FunctionBase<R>, Serializable {
  override fun toString(): String = Reflection.renderLambdaToString(this)
}

... ...

interface FunctionBase<out R> : Function<R> {
  val arity: Int
}

原來也是實現(xiàn)了Function接口的一個抽象類栈拖。

Java調(diào)用kotlin高階函數(shù)

java8之前：通過實現(xiàn)匿名接口類來調(diào)用kotlin的高階函數(shù)：

LambdaKt.lambdaParam(new Function1<Integer, Unit>() {
  @Override
  public Unit invoke(Integer integer) {
    return null;
  }
});

java8之后：由于java8支持了SAM的lambda表達(dá)式连舍，而由于kotlin中的lambda表達(dá)式本身實現(xiàn)的Function接口也是只有一個方法没陡，因此同kotlin中調(diào)用相同：

LambdaKt.lambdaParam(i-> null);

總結(jié)

kotlin所謂的高階函數(shù)實際是借由Function接口的一個函數(shù)，傳的是Function實現(xiàn)類的引用索赏，用的是其匿名內(nèi)部類實現(xiàn)盼玄。
所謂的Lambda表達(dá)式，實則是kotlin當(dāng)中的匿名函數(shù)潜腻，也就是java中的匿名內(nèi)部類的實現(xiàn)埃儿。
并且Function接口中重載了操作符()，使我們使用其實現(xiàn)類()就是在調(diào)用其invoke方法融涣。

Kotlin:高階函數(shù)和Lambda表達(dá)式到底是什么驮瞧？

Kotlin:高階函數(shù)和Lambda表達(dá)式到底是什么？

Java調(diào)用kotlin高階函數(shù)

總結(jié)