JDK8新特性

函数式接口

解释

有且只有一个抽象方法的接口

函数式编程的体现就是Lambda,所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口.只有确保接口中有且只有一个抽象方法,java中的Lambda才能顺利的进行推导

备注:“语法糖”是指使用更加方便,但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法,其实 底层的实现原理仍然是迭代器,这便是“语法糖”。从应用层面来讲,Java中的Lambda可以被当做是匿名内部 类的“语法糖”,但是二者在原理上是不同的。

格式

修饰符 interface 接口名称{
    public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);
    //其他非抽象内容
}

由于接口当中抽象方法的 public abstract 是可以省略的,所以定义一个函数式接口很简单:

//可以检测接口是否是一个函数式接口
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionInterface {
    //定义一个抽象方法,public abstract 可以省略
    public abstract void method();


}

与 @Override 注解的作用类似,Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解: @FunctionalInterface 。该注 解可用于一个接口的定义上.
一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。需要注意的是,即使不使用该注解,只要满足函数式接口的定义,这仍然是一个函数式接口,使用起来都一样。

函数式接口的使用:一般可以作为方法的参数和返回值类型

public class demo01 {
    //定义一个方法,参数使用函数式接口MyFunctionInterface
    public static void show(MyFunctionInterface myInterface){
        myInterface.method();

    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象
        show(new MyFunctionalInterfaceImpl());

        //调用show方法,方法的参数是一个借口,所以我们可以传递接口的匿名内部类
        show(new MyFunctionInterface() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("使用匿名内部类重写接口中的抽象方法");
            }
        });
        //调用show方法,方法的参数是一个函数式接口,所以我们可以Lambda表达式
        show(()->{
            System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的方法");
        });
        //简化Lambda表达式
        show(()-> System.out.println("使用简化的Lambda表达式重写接口中的方法"));
    }
}

函数式编程

Lambda的延迟执行

有些场景的代码执行后,结果不一定会被使用,从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的,这正好可以 作为解决方案,提升性能。

性能浪费的日志案例

注:日志可以帮助我们快速的定位问题,记录程序运行过程中的情况,以便项目的监控和优化。 一种典型的场景就是对参数进行有条件使用,例如对日志消息进行拼接后,在满足条件的情况下进行打印输出:

public class Demo01Loger {
    //定义一个根据日志的级别,显示日志的信息的方法
    public static void showLog(int level, String message){
        if(level==1){
            System.out.println(message);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        String msg1 = "Hello";
        String msg2 = "World";
        String msg3 = "Java";
        showLog(1,msg1+msg2+msg3);
    }
}

这段代码存在问题:无论级别是否满足要求,作为 log 方法的第二个参数,三个字符串一定会首先被拼接并传入方法内,然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求,那么字符串的拼接操作就白做了,存在性能浪费。

备注:SLF4J是应用非常广泛的日志框架,它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题,并不推荐首先进行 字符串的拼接,而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中,仅在日志级别满足要求的情况下才会进 行字符串拼接。例如: LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS") ,其中的大括号 {} 为占位 符。如果满足日志级别要求,则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置;否则不会进行字 符串拼接。这也是一种可行解决方案,但Lambda可以做到更好。

Lambda更优写法

public class Demo02LogerLambda {
    public static void showLog(int level,MessageBuilder mb){
        if(level==1){
            System.out.println(mb.buildMessage());
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        String msg1 = "Hello";
        String msg2 = "World";
        String msg3 = "Java";
//        showLog(1,()->{
//            //返回一个拼接好的字符串
//            return msg1+msg2+msg3;
//        });
        showLog(1,()->msg1+msg2+msg3);
        /*
            使用Lambda表达式作为参数传递,仅仅是把参数传递到showLog方法中,只有满足条件
                才会调用接口MessageBuilder中的方法builderMessage
                才会进行字符串的拼接
            如果条件不满足,MessageBuilder接口中的方法builderMessage不会执行
         */
    }
}

使用Lambda作为参数和返回值

如果抛开实现原理不说,Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型,那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数,其实就是使用函数式接口作为方法参数。

例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口,假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数,那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。

public class Demo04Runnable {
    private static void startThread(Runnable task) {
        new Thread(task).start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        startThread(()-> System.out.println("线程任务执行!"));
    }
}

类似地,如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口,那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一 个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。

public class Demo05Comparator {
    public static Comparator getComparator() {
        //方法的返回值类型是一个接口,那么我们可以返回这个接口的匿名内部类
        /*
        return new Comparator() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.length()-o1.length();
            }
        };
        */

        //方法的返回值类型是一个函数式接口,所以我们可以返回一个Lambda表达式
        return (String o1, String o2) -> o2.length() - o1.length();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] array = {"abc", "ab", "abcd"};
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        Arrays.sort(array, getComparator());
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

常用函数式接口

JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景,它们主要在 java.util.function 包中被提供。 下面是最简单的几个接口及使用示例。

java.util.function.Supplier 接口仅包含一个无参的方法:T get()。用来获取一个泛型参数指定类型的对 象数据。由于这是一个函数式接口,这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。

public class Demo01Supplier {
    //定义一个方法,方法的参数传递Supplier接口,泛型执行String,get方法就会返回一个String
    public static String getString(Suppliersup){
        return sup.get();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = getString(()-> "胡歌");
        System.out.println(s);
    }
}

Consumer接口

java.util.function.Consumer 接口则正好与Supplier接口相反,它不是生产一个数据,而是消费一个数据, 其数据类型由泛型决定。

抽象方法:accept

Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ,意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如:

public class Demo {
    public static void method(String name,Consumer con){
        con.accept(name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        method("C罗",(String name)-> System.out.println(new StringBuilder(name).reverse().toString()));
    }
}
默认方法:andThen

如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型,那么就可以实现效果:消费数据的时候,首先做一个操作, 然后再做一个操作,实现组合。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。下面是JDK的源代码:

default Consumer andThen(Consumer after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }

备注: java.util.Objects 的 requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出 NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。

要想实现组合,需要两个或多个Lambda表达式即可,而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组 合的情况

/**
 * Consumer con1;
 * Consumer con2;
 * String s = "Hello";
 * con1.accept(s);
 * con2.accept(s);
 * 连接两个Consumer接口 再进行消费
 * con1.andThen(con2).accept(s) 谁写前边谁先消费
 */
public class DemoConsumerAndThen {
    public static void method(String s, Consumer con1, Consumer con2) {
//        con1.accept(s);
//        con2.accept(s);
        con1.andThen(con2).accept(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        method("Hello",
                (t) -> {
                    //消费方式:把字符串转换为大写输出
                    System.out.println(t.toUpperCase());
                },
                (t) -> {
                    //消费方式:把字符串转换为小写输出
                    System.out.println(t.toLowerCase());
                }
        );
    }
}

Predicate接口

有时候我们需要对某种类型的数据进行判断,从而得到一个boolean值结果。这时可以使用 java.util.function.Predicate 接口。

抽象方法:test
public class DemoTest {
    public static boolean checkString(String s, Predicate pre) {
        return pre.test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "abdksabdk";
        //对参数传递的字符串进行判断.判断字符串长度是否大于5,并把结果返回
        checkString(s, (String str) -> str.length() > 5
        );
    }
}

Predicate 接口中包含一个抽象方法: boolean test(T t) 。用于条件判断的场景:

默认方法:and

既然是条件判断,就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个 Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时,可以使用default方法 and。其JDK源码为:

default Predicate and(Predicate other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }
import java.util.function.Predicate;

/**
 * 判断一个字符串:
 * 1.长度是否大于5
 * 2.是否包含a
 */
public class DemoAnd {
    public static boolean method(String s, Predicate one, Predicate two) {
        return one.and(two).test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "dadasbfuabfias";
        boolean b = method(s,
                (String str) -> {
            return str.length()>5;
                },
                (String str) -> {
            return str.contains("a");
                });
        System.out.println(b);
    }
}

默认方法:or

与 and 的“与”类似,默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为:

default Predicate or(Predicate other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }
/**
 * 判断一个字符串:
 * 1.长度是否大于5
 * 2.是否包含a
 * 满足一个条件即可
 */
public class DemoOr {
    public static boolean method(String s, Predicate one, Predicate two) {
        return one.or(two).test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "dadasbfuabfias";
        boolean b = method(s,
                (String str) -> {
                    return str.length()>5;
                },
                (String str) -> {
                    return str.contains("a");
                });
        System.out.println(b);
    }
}
默认方法:negate

“与”、“或”已经了解了,剩下的“非”(取反)也会简单。默认方法 negate 的JDK源代码为:

    default Predicate negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }

从实现中很容易看出,它是执行了test方法之后,对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在 test 方法调用之前 调用 negate 方法,正如 and 和 or 方法一样:

/**
 * 判断一个字符串:
 * 1.长度是否大于5
 * 如果大于5返回false
 * 如果小于5,返回true
 */
public class DemoNegate {
    public static boolean method(String s, Predicate one) {
        return one.negate().test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "dadasbfuabfias";
        boolean b = method(s,
                (String str) -> {
                    return str.length()>5;
                }
                );
        System.out.println(b);
    }
}

Function接口

java.util.function.Function 接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据,前者称为前置条件, 后者称为后置条件。
抽象方法:apply Function
接口中最主要的抽象方法为: R apply(T t) ,根据类型T的参数获取类型R的结果。 使用的场景例如:将 String 类型转换为 Integer 类型。
public class DemoApply {
/**
* 定义一个方法,方法的参数传递一个字符串类型的证书
* 方法的另一个参数传递一个Function接口,泛型使用
* 使用Function接口中的方法apply,把字符串类型的整数,转换为Integer类型的整数
*/
public static void change(String s, Function fun) {
// Integer in = fun.apply(s);
int in = fun.apply(s);//自动拆箱
System.out.println(in);
}

public static void main(String[] args) {
    String s = "12345";
    change(s, (String str) -> Integer.parseInt(str));
}

}
当然,最好是通过方法引用的写法。

默认方法:andThen Function

接口中有一个默认的 andThen 方法,用来进行组合操作。JDK源代码如:

default  Function andThen(Function after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

该方法同样用于“先做什么,再做什么”的场景,和 Consumer 中的 andThen 差不多:

import java.util.function.Function;

/**
 * 需求:
 * 把String类型的"1234"转化为Integer类型,把转换后的结果加100
 * 把增加后的Integer类型的数据转换为String
 */
public class Demo_andThen {
    public static void method(String s, Function fun1, Function fun2) {
        System.out.println(fun1.andThen(fun2).apply(s));
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "1234";
        method(s,
                (String str) -> Integer.parseInt(str) + 100,
                (Integer i) -> i + ""
        );
    }

请注意,Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。

Stream流

说到Stream便容易想到I/O Stream,而实际上,谁规定“流”就一定是“IO流”呢?在Java 8中,得益于Lambda所带 来的函数式编程,引入了一个全新的Stream概念,用于解决已有集合类库既有的弊端。

传统集合的多步遍历代码

几乎所有的集合(如 Collection 接口或 Map 接口等)都支持直接或间接的遍历操作。而当我们需要对集合中的元 素进行操作的时候,除了必需的添加、删除、获取外,最典型的就是集合遍历。例如:

public class ForEach {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        for (String name : list) {
            System.out.println(name);
        }
    }
}

循环遍历的弊端

Java 8的Lambda让我们可以更加专注于做什么(What),而不是怎么做(How),这点此前已经结合内部类进行 了对比说明。现在,我们仔细体会一下上例代码,可以发现:

  • for循环的语法就是“怎么做”
  • for循环的循环体才是“做什么”

为什么使用循环?因为要进行遍历。但循环是遍历的唯一方式吗?遍历是指每一个元素逐一进行处理,而并不是从 第一个到最后一个顺次处理的循环。前者是目的,后者是方式。

试想一下,如果希望对集合中的元素进行筛选过滤:

  1. 将集合A根据条件一过滤为子集B;
  2. 然后再根据条件二过滤为子集C。

Stream的更优写法

public class UseStream {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("张无忌");
        list.add("周芷若");
        list.add("赵敏");
        list.add("张强");
        list.add("张三丰");
        list.stream()
                .filter(name->name.startsWith("张"))
                .filter(name->name.length()==3)
                .forEach(name-> System.out.println(name));

    }
}

直接阅读代码的字面意思即可完美展示无关逻辑方式的语义:获取流、过滤姓张、过滤长度为3、逐一打印。代码 中并没有体现使用线性循环或是其他任何算法进行遍历,我们真正要做的事情内容被更好地体现在代码中。

备注:“Stream流”其实是一个集合元素的函数模型,它并不是集合,也不是数据结构,其本身并不存储任何 元素(或其地址值)。

Stream(流)是一个来自数据源的元素队列 元素是特定类型的对象,形成一个队列。 Java中的Stream并不会存储元素,而是按需计算。

数据源 流的来源。 可以是集合,数组 等。 和以前的Collection操作不同, Stream操作还有两个基础的特征:

  • Pipelining: 中间操作都会返回流对象本身。 这样多个操作可以串联成一个管道, 如同流式风格(fluent style)。 这样做可以对操作进行优化, 比如延迟执行(laziness)和短路( short-circuiting)。
  • 内部迭代: 以前对集合遍历都是通过Iterator或者增强for的方式, 显式的在集合外部进行迭代, 这叫做外部迭 代。 Stream提供了内部迭代的方式,流可以直接调用遍历方法。

当使用一个流的时候,通常包括三个基本步骤:获取一个数据源(source)→ 数据转换→执行操作获取想要的结 果,每次转换原有 Stream 对象不改变,返回一个新的 Stream 对象(可以有多次转换),这就允许对其操作可以 像链条一样排列,变成一个管道。

获取流

java.util.stream.Stream 是Java 8新加入的最常用的流接口。(这并不是一个函数式接口。) 获取一个流非常简单,有以下几种常用的方式:

  • 所有的 Collection 集合都可以通过 stream 默认方法获取流;
  • Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流。
public class GetStream {
    //集合转换为Stream流
    List list = new ArrayList<>();
    Stream stream1 = list.stream();

    Set set = new HashSet<>();
    Stream stream2 = set.stream();

    Mapmap = new HashMap<>();
    SetkeySet = map.keySet();
    Streamstream3 = keySet.stream();

    Collectionvalues = map.values();
    Streamstream4 =  values.stream();

    Set>entries = map.entrySet();
    Stream> stream5 = entries.stream();

    //把数组转换为Stream流
    Streamstream6 = Stream.of(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
    //可变参数可以传递数组
    Integer[] arr = {1,2,3,4,6,7};
    Streamstream7 = Stream.of(arr);
    String[]arr2={"a","bb","ccc"};
    Streamstream8 = Stream.of(arr2);
}

常用方法

JDK8新特性_第1张图片
常用方法的操作过程

流模型的操作很丰富,这里介绍一些常用的API。这些方法可以被分成两种:

  • 延迟方法:返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法,因此支持链式调用。(除了终结方法外,其余方 法均为延迟方法。)
  • 终结方法:返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法,因此不再支持类似 StringBuilder 那样的链式调 用。本小节中,终结方法包括 count 和 forEach 方法。
逐一处理:forEach

虽然方法名字叫 forEach ,但是与for循环中的“for-each”昵称不同。
void forEach(Consumer action);该方法接收一个 Consumer 接口函数,会将每一个流元素交给该函数进行处理。

复习Consumer接口

java.util.function.Consumer接口是一个消费型接口。
Consumer接口中包含抽象方法void accept(T t),意为消费一个指定泛型的数据。 基本使用:

import java.util.stream.Stream; 
public class Demo12StreamForEach {
    public static void main(String[] args) {
        Stream stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
        stream.forEach(name ‐> System.out.println(name));
    }
}

简单记:
forEach方法,用来遍历流中的数据
是一个终结方法,遍历之后就不能继续调用Stream流中的其他方法

过滤:filter

可以通过 filter 方法将一个流转换成另一个子集流。
方法签名: Stream filter(Predicate predicate); 该接口接收一个 Predicate 函数式接口参数(可以是一个Lambda或方法引用)作为筛选条件。

复习Predicate接口

此前我们已经学习过java.util.stream.Predicate函数式接口,其中唯一的抽象方法为: boolean test(T t);
该方法将会产生一个boolean值结果,代表指定的条件是否满足。如果结果为true,那么Stream流的 filter 方法 将会留用元素;如果结果为false,那么 filter 方法将会舍弃元素。 基本使用 Stream流中的 filter 方法基本使用的代码如:

Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); 
Stream result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
映射:map
JDK8新特性_第2张图片
map

如果需要将流中的元素映射到另一个流中,可以使用 map 方法。方法签名:

 Stream map(Function mapper); 

该接口需要一个 Function 函数式接口参数,可以将当前流中的T类型数据转换为另一种R类型的流。

复习Function接口

此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口,其中唯一的抽象方法为:R apply(T t);
这可以将一种T类型转换成为R类型,而这种转换的动作,就称为“映射”。 基本使用 Stream流中的 map 方法基本使用的代码如:

Stream original = Stream.of("10", "12", "18"); 
Stream result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str));

这段代码中, map 方法的参数通过方法引用,将字符串类型转换成为了int类型(并自动装箱为 Integer 类对 象)。

统计个数:count

正如旧集合 Collection 当中的 size 方法一样,流提供 count 方法来数一数其中的元素个数: long count();
也是一个终结方法

取用前几个:limit

是一个延迟方法

limit 方法可以对流进行截取,只取用前n个。方法签名: Stream limit(long maxSize); 参数是一个long型,如果集合当前长度大于参数则进行截取;否则不进行操作。基本使用:

Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); 
Stream result = original.limit(2); 
System.out.println(result.count()); // 2
跳过前几个:skip

如果希望跳过前几个元素,可以使用 skip 方法获取一个截取之后的新流:
Stream skip(long n); 如果流的当前长度大于n,则跳过前n个;否则将会得到一个长度为0的空流。基本使用:

Stream original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); 
Stream result = original.skip(2);
System.out.println(result.count()); // 1
组合:concat

如果有两个流,希望合并成为一个流,那么可以使用 Stream 接口的静态方法 concat :
static Stream concat(Stream a, Stream b)
备注:这是一个静态方法,与 java.lang.String 当中的 concat 方法是不同的。 该方法的基本使用代码如:

Stream streamA = Stream.of("张无忌"); 
Stream streamB = Stream.of("张翠山"); 
Stream result = Stream.concat(streamA, streamB);

方法引用

在使用Lambda表达式的时候,我们实际上传递进去的代码就是一种解决方案:拿什么参数做什么操作。那么考虑 一种情况:如果我们在Lambda中所指定的操作方案,已经有地方存在相同方案,那是否还有必要再写重复逻辑?

冗余的Lambda场景

来看一个简单的函数式接口以应用Lambda表达式:

@FunctionalInterface
public interface Printable {
    void print(String s);
}

在 Printable 接口当中唯一的抽象方法 print 接收一个字符串参数,目的就是为了打印显示它。那么通过Lambda 来使用它的代码很简单:

public class Demo01Printable {
    public static void  printString(Printable data) {
        data.print("Hellow world");
    }

    public static void main(String[] args) {
        printString((s) -> {
            System.out.println(s);
        });
    }

分析:

Lambda表达式的目的:打印参数传递的字符串,把参数s传递给了System.out对象中的方法println对字符串进行了输出
注意:

  1. System,out对象是已经存在的
  2. println方法是已经存在的
    所以我们可以使用方法引用来优化Lambda表达式
    可以使用System.out方法直接引语(调用)println方法
printString(System.out::println);

请注意其中的双冒号 :: 写法,这被称为“方法引用”,而双冒号是一种新的语法。

语义分析

例如上例中, System.out 对象中有一个重载的 println(String) 方法恰好就是我们所需要的。那么对于 printString 方法的函数式接口参数,对比下面两种写法,完全等效:

  • Lambda表达式写法: s -> System.out.println(s);
  • 方法引用写法: System.out::println 第一种语义是指:拿到参数之后经Lambda之手,继而传递给 System.out.println 方法去处理。

第二种等效写法的语义是指:直接让 System.out 中的 println 方法来取代Lambda。两种写法的执行效果完全一 样,而第二种方法引用的写法复用了已有方案,更加简洁。

注:Lambda 中 传递的参数 一定是方法引用中 的那个方法可以接收的类型,否则会抛出异常

推导与省略

如果使用Lambda,那么根据“可推导就是可省略”的原则,无需指定参数类型,也无需指定的重载形式——它们都 将被自动推导。而如果使用方法引用,也是同样可以根据上下文进行推导。 函数式接口是Lambda的基础,而方法引用是Lambda的孪生兄弟。

下面这段代码将会调用 println 方法的不同重载形式,将函数式接口改为int类型的参数:

@FunctionalInterface 
public interface PrintableInteger { void print(int str); }

由于上下文变了之后可以自动推导出唯一对应的匹配重载,所以方法引用没有任何变化:

public class Demo01Printable {
    private static void printInteger(PrintableInteger data) {
        data.print(1024);
    }
    public static void main(String[] args) {
        printInteger(System.out::println);
    }
}

这次方法引用将会自动匹配到 println(int) 的重载形式。

通过对象名引用成员方法

这是最常见的一种用法,与上例相同。如果一个类中已经存在了一个成员方法:

public class MethodRefObject {
    public void printUpperCase(String str){
        System.out.println(str.toUpperCase());
    }
}

函数式接口仍然定义为:

@FunctionalInterface
public interface Printable {
    void print(String s);
}

那么当需要使用这个 printUpperCase 成员方法来替代 Printable 接口的Lambda的时候,已经具有了 MethodRefObject 类的对象实例,则可以通过对象名引用成员方法,代码为:

public class Demo02ObjectMethodRef {
    // 定义一个方法,方法的参数传递Printable接口
    public static void printString(Printable p){
        p.print("Hello");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 调用printString方法,方法的参数Pirntable是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        printString((s)->{
            MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
            // 调用MethodRefObject对象中的成员方法将字符串按照大写输出
            obj.printUpperCase(s);
        });
        /*
            使用方法引用优化Lambda
            对象是已经存在的MethodRefObject,成员方法也是已经存在的
            所以我们可以用对象名引用成员方法
         */
        MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
        printString(obj::printUpperCase);
    }
}

通过类名称引用静态方法

由于在 java.lang.Math 类中已经存在了静态方法 abs ,所以当我们需要通过Lambda来调用该方法时,有两种写法。首先是函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Calcable {
    //定义一个抽象方法,传递一个整数,对整数进行绝对值计算并返回
    int calsAbs(int number);
}

第一种写法是使用Lambda表达式:

public class Demo01Lambda {
    public static int method(int number,Calcable c){
        return c.calsAbs(number);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用method方法,传递计算绝对值的整数和Lambda表达式
        int num = method(-10,(n)->{
            return Math.abs(n);
        });
        System.out.println(num);
    }
}

但是使用方法引用的更好写法是:

public class Demo02MethodRef {
    /*
        使用方法引用优化Lambda表达式
        Math类是存在的,abs静态方法也是存在的
        直接通过类名引用静态方法
     */
    public static int method(int num, Calcable c) {
        return c.calsAbs(num);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method(-10, Math::abs));
    }
}

在这个例子中,下面两种写法是等效的:

  • Lambda表达式: n -> Math.abs(n)
  • 方法引用: Math::abs

通过super引用成员方法

如果存在继承关系,当Lambda中需要出现super调用时,也可以使用方法引用进行替代。首先是函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Greetable {
    void greet();
}

然后是父类 Human 的内容:

public class Human {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Hello,我是Human");
    }
}
最后是子类 Man 的内容
public class Man extends Human {
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("Hello,我是Man");
    }

    //定义一个方法参数传递Greetable接口
    public void method(Greetable g) {
        g.greet();
    }

    public void show() {
        //调用Method方法,方法的参数Greetable是一个函数式接口
        /**
         *  method(()->{
         *  Human h = new Human();
         *  h.sayHello();
         });
         */
        /**
         * 因为有子父类关系,所以存在的一个关键字super,我们可以直接通过super调用父类的成员方法
         */
        method(() -> {
            super.sayHello();
        });
        /**
         * 直接使用父类引用父类成员方法
         */
        method(super::sayHello);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Man().show();
    }
}

通过this引用成员方法

this代表当前对象,如果需要引用的方法就是当前类中的成员方法,那么可以使用“this::成员方法”的格式来使用方 法引用。首先是简单的函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface Richable {
    void buy();
}

开心方法 beHappy 调用了结婚方法 marry ,后者的参数为函数式接口 Richable ,所以需要一个Lambda表达式。 但是如果这个Lambda表达式的内容已经在本类当中存在了,则可以对 Husband 丈夫类进行修改:

public class Husband {
    private void marry(Richable lambda) {
        lambda.buy();
    }
    private void buyHouse(){
        System.out.println("深圳南山一套房");
    }

    public void beHappy() {
        marry(this::buyHouse);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Husband().beHappy();
    }
}

在这个例子中,下面两种写法是等效的:

  • Lambda表达式: () -> this.buyHouse()
  • 方法引用: this::buyHouse

2.9 类的构造器引用

由于构造器的名称与类名完全一样,并不固定。所以构造器引用使用 类名称::new 的格式表示。首先是一个简单 的 Person 类:

public class Person {
    private String name;
    public Person(String name){
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

然后是用来创建 Person 对象的函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface PersonBuilder {
    Person buildPerson(String name);
}

通过构造器引用,有更好的写法:

public class Demo {
    public static void printName(String name,PersonBuilder builder){
        System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        printName("赵丽颖",Person::new);
    }
}

在这个例子中,下面两种写法是等效的:

  • Lambda表达式: name -> new Person(name)
  • 方法引用: Person::new

数组的构造器引用

数组也是 Object 的子类对象,所以同样具有构造器,只是语法稍有不同。如果对应到Lambda的使用场景中时, 需要一个函数式接口:

@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {
    int[] buildArray(int length);
}

在应用该接口的时候,可以通过Lambda表达式,但是更好的写法是使用数组的构造器引用:

public class Demo {
    public static int[] initArray(int length,ArrayBuilder builder){
        return builder.buildArray(length);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = initArray(10,length -> new int[length]);
        System.out.println(array.length);
    }
}

在这个例子中,下面两种写法是等效的:

  • Lambda表达式: length -> new int[length]
  • 方法引用: int[]::new

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