Java8新特性2：方法引用--深入理解雙冒號::的使用

原文鏈接：https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/methodreferences.html

一、方法引用

java8允許我們使用lambda表達式創建匿名方法。但有時lambda表達式除了調用現有方法之外什麼也不做。在這些情況下，通過名稱引用現有的方法，通常能更直白的表現出方法的調用過程。對於已經存在的且具有方法名稱的方法，它其實是簡潔且易於讀取的一種lambda表達式，或者說是對lambda表達式的一種進一步簡化。

現在我們來看看下面這個“person”類：

public class Person {

    public enum Sex {
        MALE, FEMALE
    }

    String name;
    LocalDate birthday;
    Sex gender;
    String emailAddress;

    public int getAge() {
        // ...
    }
    
    public Calendar getBirthday() {
        return birthday;
    }    

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

假設你的社交網絡應用程序的成員包含在一個數組中，並且你希望按年齡對數組進行排序。你可以使用以下代碼：

Person[] rosterAsArray = roster.toArray(new Person[roster.size()]);

class PersonAgeComparator implements Comparator<Person> {
    public int compare(Person a, Person b) {
        return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
    }
}
        
Arrays.sort(rosterAsArray, new PersonAgeComparator());

上面最後一行代碼：中的sort方法源碼如下：

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

注意，接口comparator是一個功能接口。因此，你可以使用lambda表達式，而不是定義並創建實現comparator的類的新實例，所以上上面的代碼可以用lambda表達式改寫成下面這樣：

Arrays.sort(rosterAsArray,
    (Person a, Person b) -> {
        return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
    }
);

但是，我們已經在Person bean對象中提前寫好了用來比較兩個person對象的出生日期的方法：，所以你其實可以在lambda表達式的主體中直接調用這個方法方法：

Arrays.sort(rosterAsArray,
    (a, b) -> Person.compareByAge(a, b)
);

因爲這個上面這個lambda表達式是在調用現有的方法，所以我們這裏就可以使用上面提到的使用方法引用方式（及雙冒號 ::），而不是之前我們熟悉的lambda表達式：

Arrays.sort(rosterAsArray, Person::compareByAge);

方法引用 person：：comparebyage 在語義上與lambda表達式（a，b）->person.comparebyage（a，b）相同。他們都有以下特點：

• 它的形參列表複製自comparator<person>.compare，即(Person, Person)。
• 它的主體調用方法是：person.comparebyage。

二、方法引用的種類（哪些場景可以使用方法引用）

有四種方法引用：

種類	案例
引用靜態方法	ContainingClass::staticMethodName
對特定對象的實例方法的引用	containingObject::instanceMethodName
對特定類型的任意對象的實例方法的引用	ContainingType::methodName
對構造函數的引用	ClassName::new

1、引用靜態方法

例如：

Person：：comparebyage 是對Person類的靜態方法 comparebyage 的引用。

2、引用特定對象的實例方法

以下是對特定對象的實例方法的引用示例：

class ComparisonProvider {
    public int compareByName(Person a, Person b) {
        return a.getName().compareTo(b.getName());
    }
        
    public int compareByAge(Person a, Person b) {
        return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
    }
}
ComparisonProvider myComparisonProvider = new ComparisonProvider();
Arrays.sort(rosterAsArray, myComparisonProvider::compareByName);

方法引用   myComparisonProvider::compareByName 調用對象myComparisonProvider的一部分方法 compareByName。然後JRE會自動推斷方法類型參數，在這種情況下爲(Person, Person)。

3、引用特定類型的任意對象的實例方法

以下是對特定類型的任意對象的實例方法的引用示例：

String[] stringArray = { 
    "Barbara", "James", "Mary", "John",
    "Patricia", "Robert", "Michael", "Linda"
 };

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

方法引用  string：：compareTogignoreCase  的等效lambda表達式會有形參列表（String a，String b），其中a和b是用於更好地描述此示例的任意名稱。這次的方法引用，將調用方法a.CompareTognoreCase（b）。

這裏官網原文可能說的不是很清楚，也有點拗口，多說一句：

如何理解：對特定類型的 任意對象的 實例方法的引用  這句話呢？

實際上上面代碼沒有在特定實例（也就是沒有new一個指定的String 實例出來，像這樣：String s = new String() ,s就是一個指定的String對象的實例）上引用方法 compareTogignoreCase ，而是在String類自身引用的。

我們進入Arrays.sort（xx,xx）方法源碼，我們可以看到這個數組排序方法底層算法涉及循環，那麼這行代碼我們可以想象它會在每循環到數組的一個String元素時，以這個String元素所屬類型對象（其實就是String對象）的身份去調用compareTogignoreCase方法，即：

會調用的compareTogignoreCase   --》String Barbara = new String(); Barbara.compareTogignoreCase   

會調用的compareTogignoreCase  --》String James= new String();James.compareTogignoreCase  

以此類推。。。

我可能解釋的也不太好，主要就是想語言上理解一下：對特定類型的 任意對象的 實例方法 的引用

4、引用構造函數

你可以通過使用name new 的方式引用構造函數，這與靜態方法的引用方式類似。

下面這個示例方法，是將元素從一個集合複製到另一個集合。我們將以這個方法爲例，講解如何使用方法引用的方式引用構造函數。

public static <T, SOURCE extends Collection<T>, DEST extends Collection<T>>
    DEST transferElements(SOURCE sourceCollection,Supplier<DEST> collectionFactory) {
        
        DEST result = collectionFactory.get();

        for (T t : sourceCollection) {
            result.add(t);
        }

        return result;
}

函數接口supplier包含一個無參但返回一個對象的get方法，源碼可見，他返回的類型就是泛型的類型，如下：

因此，可以使用lambda表達式調用方法transferElements，如下所示：

Set<Person> rosterSetLambda =
    transferElements(roster, () -> { return new HashSet<>(); });

可以使用構造函數引用代替lambda表達式，如下所示：

Set<Person> rosterSet = transferElements(roster, HashSet::new);

上面代碼，Java編譯器執行的時候會自動推斷出這裏想要創建一個包含Person類型元素的hashset集合。當然你也可以顯示的指定類型，如下：

Set<Person> rosterSet = transferElements(roster, HashSet<Person>::new);

 

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