面试题：Java Lambda表达式与函数式接口原理及优化

Java Lambda 表达式与函数式接口的内在联系

函数式接口定义：函数式接口是只包含一个抽象方法的接口。Java 8 为函数式接口提供了 @FunctionalInterface 注解（非必需，但建议使用），用于明确标识该接口是函数式接口，若接口中包含超过一个抽象方法，编译器会报错。例如：

@FunctionalInterface
interface MyFunction {
    int apply(int num);
}

Lambda 表达式适配函数式接口：Lambda 表达式是一种匿名函数，它可以作为函数式接口的实例。其语法形式为 (parameters) -> expression 或 (parameters) -> { statements; }。例如，对于上述 MyFunction 接口，可以这样使用 Lambda 表达式：

MyFunction func = (num) -> num * 2;
int result = func.apply(5);

Lambda 表达式的参数列表、返回值类型必须与函数式接口中抽象方法的参数列表、返回值类型相匹配。

高并发场景下优化 Lambda 表达式和函数式接口操作大集合的方法及原理

原理：在高并发场景下，大集合的复杂操作（多条件过滤、多字段排序等）使用顺序流的 Lambda 表达式可能会性能不佳，因为所有操作在单线程中执行。而并行流利用多核 CPU 的优势，将集合分割成多个部分，并行处理这些部分，最后合并结果，从而提高性能。
优化方法：
- 使用并行流：将顺序流转换为并行流。在集合上调用 parallelStream() 方法即可。例如，假设有一个 List<Person> 集合，Person 类有 age 和 name 字段，要对其进行多条件过滤和排序：

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

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> people = new ArrayList<>();
        // 初始化集合数据
        people.add(new Person("Alice", 25));
        people.add(new Person("Bob", 30));
        people.add(new Person("Charlie", 22));

        List<Person> result = people.parallelStream()
               .filter(person -> person.getAge() > 23)
               .sorted(Comparator.comparingInt(Person::getAge).thenComparing(Person::getName))
               .collect(Collectors.toList());
        result.forEach(person -> System.out.println(person.getName() + " : " + person.getAge()));
    }
}

在上述代码中，parallelStream() 将顺序流转换为并行流，filter 方法进行多条件过滤，sorted 方法进行多字段排序。并行流会利用多核 CPU 并行处理过滤和排序操作，提高性能。 - 减少中间操作：每一个中间操作（如 filter、map 等）都会产生一个新的流，过多的中间操作会增加性能开销。尽量合并条件或减少不必要的转换，例如将多个 filter 合并为一个 filter。 - 使用更高效的函数式接口实现：对于自定义的函数式接口，可以优化其实现逻辑，避免复杂的计算在每次调用时重复执行。如果可能，缓存一些计算结果。例如，在函数式接口的实现中使用 Supplier 来延迟计算，只有在真正需要时才执行计算。

通过以上方法，从 Lambda 表达式和函数式接口的角度，在高并发场景下对大集合的复杂操作进行优化，提升性能。

面试题：Java Lambda表达式与函数式接口原理及优化

知识考点

面试题答案

Java Lambda 表达式与函数式接口的内在联系

高并发场景下优化 Lambda 表达式和函数式接口操作大集合的方法及原理