Java8之方法引用

Arrays.sort(stringsArray,(s1,s2)->s1.compareToIgnoreCase(s2));

Arrays.sort(stringsArray, String::compareToIgnoreCase);

这种特性就叫做方法引用(Method Reference)。

二、什么是方法引用

     方法引用是用来直接访问类或者实例的已经存在的方法或者构造方法。方法引用提供了一种引用而不执行方法的方式，它需要由兼容的函数式接口构成的目标类型上下文。计算时，方法引用会创建函数式接口的一个实例。

当Lambda表达式中只是执行一个方法调用时，不用Lambda表达式，直接通过方法引用的形式可读性更高一些。方法引用是一种更简洁易懂的Lambda表达式。

注意方法引用是一个Lambda表达式，其中方法引用的操作符是双冒号"::"。

============================================================================

      简单地说，就是一个Lambda表达式。在Java 8中，我们会使用Lambda表达式创建匿名方法，但是有时候，我们的Lambda表达式可能仅仅调用一个已存在的方法，而不做任何其它事，对于这种情况，通过一个方法名字来引用这个已存在的方法会更加清晰，Java 8的方法引用允许我们这样做。方法引用是一个更加紧凑，易读的Lambda表达式，注意方法引用是一个Lambda表达式，其中方法引用的操作符是双冒号"::"。

三、方法引用例子

先看一个例子，首先定义一个Person类，如下：

package com.demo.model;

import java.time.LocalDate;

public class Person {

    public Person(String name, LocalDate birthday) {
        this.name = name;
        this.birthday = birthday;
    }

    String name;
    LocalDate birthday;

    public LocalDate getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public static int compareByAge(Person a, Person b) {
        return a.birthday.compareTo(b.birthday);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return this.name;
    }
}

假设我们有一个Person数组，并且想对它进行排序，这时候，我们可能会这样写：

原始写法，使用匿名类：

package com.demo;

import java.time.LocalDate;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
import org.junit.Test;
import com.demo.model.Person;

public class testMethodReference {

    @Test
    public void test() {
        Person[] pArr = new Person[]{
                new Person("003", LocalDate.of(2016,9,1)),
                new Person("001", LocalDate.of(2016,2,1)),
                new Person("002", LocalDate.of(2016,3,1)),
                new Person("004", LocalDate.of(2016,12,1))};

        // 使用匿名类
        Arrays.sort(pArr, new Comparator<Person>() {
            @Override
            public int compare(Person a, Person b) {
                return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
            }
        });
        
        System.out.println(Arrays.asList(pArr));
    }
}

public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c)

这里，我们首先要注意Comparator接口是一个函数式接口，因此我们可以使用Lambda表达式，而不需要定义一个实现Comparator接口的类，并创建它的实例对象，传给sort方法。

使用Lambda表达式，我们可以这样写：

改进一，使用Lambda表达式，未调用已存在的方法

@Test
public void test1() {
    Person[] pArr = new Person[]{
            new Person("003", LocalDate.of(2016,9,1)),
            new Person("001", LocalDate.of(2016,2,1)),
            new Person("002", LocalDate.of(2016,3,1)),
            new Person("004", LocalDate.of(2016,12,1))};
    
    //使用lambda表达式
    Arrays.sort(pArr, (Person a, Person b) -> {
        return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
    });
    
    System.out.println(Arrays.asList(pArr));
}

然而，在以上代码中，关于两个人生日的比较方法在Person类中已经定义了，因此，我们可以直接使用已存在的Person.compareByAge方法。

改进二，使用Lambda表达式，调用已存在的方法

@Test
public void test2() {
    Person[] pArr = new Person[]{
            new Person("003", LocalDate.of(2016,9,1)),
            new Person("001", LocalDate.of(2016,2,1)),
            new Person("002", LocalDate.of(2016,3,1)),
            new Person("004", LocalDate.of(2016,12,1))};
    
    //使用lambda表达式和类的静态方法
    Arrays.sort(pArr, (a ,b) -> Person.compareByAge(a, b));
    
    System.out.println(Arrays.asList(pArr));
}

因为这个Lambda表达式调用了一个已存在的方法，因此，我们可以直接使用方法引用来替代这个Lambda表达式。

改进三，使用方法引用

@Test
public void test3() {
    Person[] pArr = new Person[]{
            new Person("003", LocalDate.of(2016,9,1)),
            new Person("001", LocalDate.of(2016,2,1)),
            new Person("002", LocalDate.of(2016,3,1)),
            new Person("004", LocalDate.of(2016,12,1))};
    
    //使用方法引用，引用的是类的静态方法
    Arrays.sort(pArr, Person::compareByAge);
    
    System.out.println(Arrays.asList(pArr));
}

[001, 002, 003, 004]

在以上代码中，方法引用Person::compareByAge在语义上与Lambda表达式 (a, b) -> Person.compareByAge(a, b) 是等同的，都有如下特性：

• 真实的参数是拷贝自Comparator<Person>.compare方法，即(Person, Person)；
• 表达式体调用Person.compareByAge方法。

四、四种方法引用类型

方法引用的标准形式是：类名::方法名。（注意：只需要写方法名，不需要写括号）

有以下四种形式的方法引用：

下面我们通过一个小Demo来分别学习这几种形式的方法引用：

1、静态方法引用

组成语法格式：ClassName::staticMethodName

我们前面举的例子Person::compareByAge就是一个静态方法引用。

注意：

• 静态方法引用比较容易理解，和静态方法调用相比，只是把 . 换为 ::
• 在目标类型兼容的任何地方，都可以使用静态方法引用。

例子：

String::valueOf   等价于lambda表达式 (s) -> String.valueOf(s)

Math::pow       等价于lambda表达式  (x, y) -> Math.pow(x, y);

字符串反转的例子：

package com.demo;

/**
 * 函数式接口
 */
public interface StringFunc {
    
    String func(String n);
}

package com.demo;

public class MyStringOps {
    
    //静态方法： 反转字符串
    public static String strReverse(String str) {
        String result = "";
        for (int i = str.length() - 1; i >= 0; i--) {
            result += str.charAt(i);
        }
        return result;
    }

}

package com.demo;

public class MethodRefDemo {
    
    public static String stringOp(StringFunc sf, String s) {
        return sf.func(s);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        String inStr = "lambda add power to Java";
        //MyStringOps::strReverse 相当于实现了接口方法func() 
        // 并在接口方法func()中作了MyStringOps.strReverse()操作
         String outStr = stringOp(MyStringOps::strReverse, inStr);
        System.out.println("Original string: " + inStr);
        System.out.println("String reserved: " + outStr);
    }

}

Original string: lambda add power to Java
String reserved: avaJ ot rewop dda adbmal

表达式MyStringOps::strReverse的计算结果为对象引用，其中，strReverse提供了StringFunc的func()方法的实现。