На базе чего работают лямбда-выражения?

На базе механизма Invoke Dynamic (JSR 292). Он позволяет отложить разрешение вызовов методов до момента выполнения. Это делает лямбды более гибкими и производительными, чем использование анонимных внутренних классов для простых функциональных интерфейсов.

Java компилятор преобразует лямбда-выражение в специфичную конструкцию с использованием статического метода lambda$(), который вызывается через invokedynamic.

Пример:

// Функциональный интерфейс
interface MyFunctionalInterface {
    void myMethod();
}

// Использование лямбда-выражения
public class LambdaExample {
    public static void main(String[] args) {
        MyFunctionalInterface myLambda = () -> System.out.println("Привет из лямбды!");
        myLambda.myMethod();
    }
}

После компиляции, код с лямбдой будет выглядеть примерно так (в байткоде):

  invokedynamic #0:myMethod:()V()LI; // BootstrapMethod:lambda$0
  astore_1
  aload_1
  invokeinterface MyFunctionalInterface.myMethod:()V interface 1

Bootstrap Method (метод начальной загрузки) для invokedynamic решает, какой метод вызвать. В случае лямбд это обычно java.lang.invoke.LambdaMetafactory.metafactory(), который генерирует класс и экземпляр функционального интерфейса во время выполнения, связывая его с реализацией лямбды (в данном случае, статическим методом lambda$0).

Этот подход снижает накладные расходы на создание многочисленных анонимных внутренних классов для простых лямбд, улучшая производительность и использование памяти, особенно в коллекциях и стримах.