本文已收录【修炼内功】跃迁之路
初次接触Java8的时候感觉Lambda表达式很神奇(Lambda表达式带来的编程新思路)，但又总感觉它就是匿名类或者内部类的语法糖而已，只是语法上更为简洁罢了，如同以下的代码
public class Lambda { private static void hello(String name, Consumer<String> printer) { printer.accept(name); } public static void main(String[] args) { hello("lambda", (name) -> System.out.println("Hello " + name)); hello("匿名类", new Consumer<String> () { @Override public void accept(String name) { System.out.println("Hello " + name); } }); hello("内部类", new SupplierImpl()); } static class SupplierImpl implements Consumer<String> { @Override public void accept(String name) { System.out.println("Hello " + name); } }}编译后会产生三个文件
虽然从使用效果来看，Lambda与匿名类或者内部类有相似之处(当然也有很大不同，如this指针等 Lambda表达式里的"陷阱")，但从编译结果来看，并不能简单地将Lambda与匿名类/内部类划等号
简单查看Lambda字节码javap -p Lambda
Java编译器自动帮我们生成了方法lambda$main$0，我们有理由相信，Lambda表达式内的逻辑就封装在此函数内
生成的方法lambda$main$0又是如何被调用的呢？
Lambda的调用使用了invokedynamic指令，虚拟机视角的方法调用一文中已经详细介绍了invokedynamic，但这里还是看不出invokedynamic指令与lambda$main$0方法之间到底是如何关联起来的，invokedynamic指令的启动函数(BootstrapMethod)与调用点(CallSite)又在哪里？
其实仔细查看字节码的话可以发下，编译器还会额外生成一个内部类
仔细查看内部类的逻辑，是不是像极了虚拟机视角的方法调用一文中所提invokedynamic的运行过程
- 在第一次执行invokedynamic时，JVM虚拟机会调用该指令所对应的启动方法(
BootstrapMethod)来生成调用点- 启动方法(
BootstrapMethod)由方法句柄来指定(MH_BootstrapMethod)- 启动方法接受三个固定的参数，分别为 Lookup实例、指代目标方法名的字符串及该调用点能够链接的方法句柄类型
- 将调用点绑定至该invokedynamic指令中，之后的运行中虚拟机会直接调用绑定的调用点所链接的方法句柄
为了验证此想法，可以执行java -Djdk.internal.lambda.dumpProxyClasses Lambda用来导出内部类
跟踪内部类的运行可以发现，在执行lambda表达式的时候会调用MethodHandleNatives.linkCallSite方法来生成并链接到调用点
// Up-calls from the JVM.// These must NOT be public./** * The JVM is linking an invokedynamic instruction. Create a reified call site for it. */static MemberName linkCallSite(Object callerObj, Object bootstrapMethodObj, Object nameObj, Object typeObj, Object staticArguments, Object[] appendixResult) { MethodHandle bootstrapMethod = (MethodHandle)bootstrapMethodObj; Class<?> caller = (Class<?>)callerObj; String name = nameObj.toString().intern(); MethodType type = (MethodType)typeObj; if (!TRACE_METHOD_LINKAGE) return linkCallSiteImpl(caller, bootstrapMethod, name, type, staticArguments, appendixResult); return linkCallSiteTracing(caller, bootstrapMethod, name, type, staticArguments, appendixResult);}static MemberName linkCallSiteImpl(Class<?> caller, MethodHandle bootstrapMethod, String name, MethodType type, Object staticArguments, Object[] appendixResult) { CallSite callSite = CallSite.makeSite(bootstrapMethod, name, type, staticArguments, caller); if (callSite instanceof ConstantCallSite) { appendixResult[0] = callSite.dynamicInvoker(); return Invokers.linkToTargetMethod(type); } else { appendixResult[0] = callSite; return Invokers.linkToCallSiteMethod(type); }}caller为调用lambda方法的类Lambda [Class]
bootstrapMethod为启动方法的句柄 [MethodHandler]
name为lambda表达式实际类型中需要执行的方法名acccept (Consumer.accept)
type为生成的方法类型()Consumer [MethodType]
staticArguments中包含了lambda方法的方法句柄 [MethodHandler] 及方法类型 [MethodType]
CallSite.makeSite方法会生成调用点，最终调用如class文件中所示的LambdaMetafactory.metafactory方法
public static CallSite metafactory(MethodHandles.Lookup caller, String invokedName, MethodType invokedType, MethodType samMethodType, MethodHandle implMethod, MethodType instantiatedMethodType) throws LambdaConversionException { AbstractValidatingLambdaMetafactory mf; mf = new InnerClassLambdaMetafactory(caller, invokedType, invokedName, samMethodType, implMethod, instantiatedMethodType, false, EMPTY_CLASS_ARRAY, EMPTY_MT_ARRAY); mf.validateMetafactoryArgs(); return mf.buildCallSite();}简单来将，所生成内部类作用，是为了生成调用点，并链接到invokedynamic指令，以便动态调用
如果一个类中，多次使用lambda表达式，会生成多少个方法，又会生成多少个内部类？
public class Lambda { private static void hello(String name, Consumer<String> printer) { printer.accept(name); } public static void main(String[] args) { hello("lambda1", (name) -> System.out.println("Hello " + name)); hello("lambda2", (name) -> System.out.println("Hello " + name)); new Thread(() -> { System.out.println("thread"); }).start(); }}上述示例中共使用了三处、两种(Consumer、Runnable)Lambda表达式，编译后查看class文件
对于每一个lambda表达式，都会生成一个静态的私有方法
再查看内部类
只会生成一个内部类，但存在三个方法，每个方法对应一个lambda私有方法，用以生成对应的调用点绑定到相应的invokedynamic指令上
结合以上我们可以总结出：
- lambda表达式会被编译为invokedynamic指令
- 每一个lambda表达式的实现逻辑均会被封装为一个静态私有方法
- 只要存在lambda表达式调用，便会生成一个内部类
- 内部类中每一个方法对应一个lambda表达式所生成的静态私有方法，内部类中的方法用以生成对应的调用点绑定到相应的invokedynamic指令上
这也解释了为什么lambda中的this指针指向的是周围的类 (定义该Lambda表达式时所处的类) (Lambda表达式里的"陷阱")
所以，lambda表达式确实是语法糖，但并不是匿名类/内部类的语法糖