Что такое лямбда-выражение в Java и как оно связано с функциональным интерфейсом?

Короткий ответ

Лямбда-выражение — это анонимная функция: блок кода без имени, который можно передавать как значение, например в аргументы метода. В Java 8 оно записывается как список параметров, стрелка и тело. Лямбда реализует единственный абстрактный метод функционального интерфейса, а типы параметров и возвращаемого значения компилятор выводит автоматически (type inference) из контекста.

Как это работает подробнее

Функциональный интерфейс (SAM-интерфейс) — это интерфейс ровно с одним абстрактным методом; в нём могут быть также статические и default-методы. Аннотация @FunctionalInterface необязательна, но позволяет компилятору проверить, что интерфейс действительно функциональный.

До Java 8 такое поведение реализовывали анонимными внутренними классами; лямбда — более компактная альтернатива им. Встроенные примеры — Runnable, Comparator, Callable, а в Java 8 добавлены Function, Consumer, Supplier, Predicate и другие интерфейсы пакета java.util.function.

• Лямбда не создаёт новый уровень вложенности, как анонимный класс: this внутри неё ссылается на окружающий объект.
• Захватываемые лямбдой локальные переменные должны быть effectively final.
• Лямбды активно применяются в Stream API и методах коллекций вроде forEach и removeIf.

Пример кода

LambdaExample.javaКопировать

public class LambdaExample {
    @FunctionalInterface
    interface Calculator {
        int calc(int a, int b);
    }
    public static void main(String[] args) {
        // анонимный класс (Java 5+)
        Runnable r1 = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("Привет");
            }
        };
        // то же самое лямбдой (Java 8+)
        Runnable r2 = () -> System.out.println("Привет");
        // функциональный интерфейс + лямбда
        Calculator add = (a, b) -> a + b;
        System.out.println(add.calc(2, 3)); // 5
    }
}

Что использовать на практике

• Используйте стандартные функциональные интерфейсы из java.util.function: Predicate, Function, Consumer, Supplier.
• Применяйте лямбды вместо анонимных классов для краткости и читаемости, особенно в Stream API.
• Помечайте свои SAM-интерфейсы аннотацией @FunctionalInterface, чтобы компилятор проверил структуру.

Подводные камни

• Интерфейс с двумя абстрактными методами не является функциональным — лямбда к нему неприменима.
• Лямбда не имеет собственного this и может захватывать только effectively final переменные.
• Не прячьте в «однострочную» лямбду сложную логику: выносите её в отдельный метод и используйте ссылку на метод.

Как отвечать на собеседовании

• Определите лямбду как анонимную функцию → свяжите её с функциональным интерфейсом (SAM) → покажите синтаксис и пример → сравните с анонимным классом → перечислите стандартные интерфейсы java.util.function.