方法引用让你可以重复使用现有的方法定义,并像Lambda
一样传递它们。在一些情况下,比起使用Lambda
表达式,它们似乎更易读,感觉也更自然。下面就是借助更新的Java 8 API
,用方法引用写的一个排序的例子:
先前:
3
inventory.sort((Apple a1, Apple a2) -> a1.getWeight().compareTo(a2.getWeight()));
之后(使用方法引用和java.util.Comparator.comparing
):
inventory.sort (comparing(Apple::getWeight));
为什么应该关心方法引用?方法引用可以被看作仅仅调用特定方法的Lambda
的一种快捷写法。它的基本思想是,如果一个Lambda
代表的只是“直接调用这个方法”,那最好还是用名称来调用它,而不是去描述如何调用它。事实上,方法引用就是让你根据已有的方法实现来创建Lambda
表达式。但是,显式地指明方法的名称,代码的可读性会更好。它是如何工作的呢?当需要使用方法引用时,目标引用放在分隔符::
前,方法的名称放在后面。例如,Apple::getWeight
就是引用了Apple类中定义的方法getWeight
。请记住,不需要括号,因为没有实际调用这个方法。方法引用就是Lambda
表达式(Apple a) -> a.getWeight()
的快捷写法。下表给出了Java 8
中方法引用的其他一些例子。
可以把方法引用看作针对仅仅涉及单一方法的Lambda的语法糖,因为你表达同样的事情时要写的代码更少了。
方法引用主要有三类。
Integer
的parseInt
方法,写作Integer::parseInt
)。String
的length
方法,写作String::length
)。expensiveTransaction
用于存放Transaction
类型的对象,它支持实例方法getValue
,那么你就可以写expensiveTransaction::getValue
)。第二种和第三种方法引用可能乍看起来有点儿晕。类似于string::length
的第二种方法引用的思想就是在引用一个对象的方法,而这个对象本身是Lambda
的一个参数。例如,Lambda
表达式(String s) -> .toUppeCase()
可以写作String::toUpperCase
。但第三种方法引用指的是,在Lambda
中调用一个已经存在的外部对象中的方法。例如,Lambda
表达式()->expensiveTransaction.getValue()
可以写作expensiveTransaction::getValue
。依照一些简单的方子,就可以将Lambda
表达式重构为等价的方法引用,如下图所示:
请注意,还有针对构造函数、数组构造函数和父类调用(super-call
)的一些特殊形式的方法引用。举一个方法引用的具体例子吧。比方说想要对一个字符串的List
排序,忽略大小写。List
的sort
方法需要一个Comparator
作为参数。在前面看到,Comparator
描述了一个具有(T, T)->int
签名的函数描述符。可以利用string
类中的compareToIgnoreCase
方法来定义一个Lambda
表达式(注意compareToIgnoreCase
是String
类中预先定义的)。
List<String> str = Arrays.asList("a","b","A","B");
str.sort((s1, s2)-> s1.compareToIgnorecase(s2));
Lambda
表达式的签名与Comparator
的函数描述符兼容。利用前面所述的方法,这个例子可以用方法引用改写成下面的样子:
List<String> str = Arrays.asList("a","b","A","B");
str.sort(String::compareToIgnoreCase);
请注意,编译器会进行一种与Lambda
表达式类似的类型检查过程,来确定对于给定的函数式接口,这个方法引用是否有效:方法引用的签名必须和上下文类型匹配。
测验:方法引用
下列Lambda表达式的等效方法引用是什么?
(1) Punction stringToInteger = (String s) -> Integer.parseInt(s);
(2)BiPredicatecList, String> contains =(list, element) -> list.contains(element);
答案如下。
(1)这个Lambda表达式将其参数传给了Integer的静态方法parseInt。这种方法接受一个需要解析的String,并返回一个Integer。因此,可以使用上图中的办法①(Lambda表达式调用静态方法)来重写Lambda表达式,如下所示:
Function stringToInteger = Integer::parseInt;
(2)这个Lambda使用其第一个参数,调用其contains方法。由于第一个参数是List类型的,可以使用上图中的办法②,如下所示:
BiPredicate, String> contains = List::contains;
这是因为,目标类型描述的函数描述符是(List, String) -> boolean,而List::contains可以被解包成这个函数描述符。
到目前为止,只展示了如何利用现有的方法实现和如何创建方法引用。但是也可以对类的构造函数做类似的事情。
对于一个现有构造函数,可以利用它的名称和关键字new
来创建它的一个引用:
ClassName::new
。它的功能与指向静态方法的引用类似。例如,假设有一个构造函数没有参数。
它适合Supplier
的签名() -> Apple
。可以这样做:
//构造函数引用指向默认的Apple()构造函数
Supplier<Apple> c1 = Apple::new;
Apple a1 = c1.get();
这就等价于:
//调用Supplier的get方法将产生一个新的Apple
//利用默认构造函数创建Apple的Lambda表达式
Supplier<Apple> c1 = () -> new Apple();
Apple a1 = c1.get();
如果构造函数的签名是Apple(Integer weight)
,那么它就适合Function
接口的签名,于是可以这样写:
//指向Apple(Integer weight)的构造函数引用
Function<Integer, Apple> c2 = Apple::new;
//调用该Function函数的apply方法,并给出要求的重量,将产生一个Apple
Apple a2 = c2.apply(110);
这就等价于:
用要求的重量创建一
个Apple的Lambda表
//用要求的重量创建一个Apple的Lambda表达式
FunctioncInteger,Apple> c2 =(weight)-> new Apple(weight);
//调用该Punction函数的apply方法,并给出要求的重量,将产生一个新的Apple对象
Apple a2 = c2.apply(110);
在下面的代码中,一个由Integer
构成的List
中的每个元素都通过前面定义的类似的map
方法传递给了Apple
的构造函数,得到了一个具有不同重量苹果的List
:
//将构造函数引用传递给map方法
List<Integer> weights = Arrays.asList(7,3,4,10);
List<Apple> apples = map(weights, Apple::new);
public static List<Apple> map(List<Integer> list, Function<Integer, Apple> f) {
List<Apple> result = new ArrayList<>();
for(Integer e: list) {
result.add(f.apply(e));
}
return result;
}
如果有一个具有两个参数的构造函数Apple(String color, Integer weight)
,那么它就适合BiFunction
接口的签名,于是可以这样写:
//指向Apple(String color,Integer weight)的构造函数引用
BiPunction<String, Integer, Apple> c3 = Apple::new;
//调用该BiFunction函数的apply方法,并给出要求的颜色和重量,将产生一个新的Apple对象
Apple c3 = c3.apply("green", 110);
这就等价于:
//用要求的颜色和重量创建一个Apple的Lambda表达式
BiPunction<String, Integer, Apple> c3 = (color, weight) -> new Apple(color, weight);
//调用该BiPunction函数的apply方法,并给出要求的颜色和重量,将产生一个新的Apple对象
Apple c3 = c3.apply("green", 110);
不将构造函数实例化却能够引用它,这个功能有一些有趣的应用。例如,可以使用Map
来将构造函数映射到字符串值。创建一个giveMeFruit
方法,给它一个String
和一个Integer
,它就可以创建出不同重量的各种水果:
static Map<String, Function<Integer, Fruit>> map = new HashMap<>();
static {
map.put("apple", Apple::new);
map.put("orange", Orange::new);
// etc...
}
//用map得到了一个Function
public static Fruit giveMeFruit(String fruit, Integer weight) {
//用Integer类型的weight参数调用Function的apply()方法将提供所要求的Fruit
return map.get(fruit.toLowercase())
.apply(weight);
}
测验:构造函数引用
已经看到了如何将有零个、一个、两个参数的构造函数转变为构造函数引用。那要怎么样才能对具有三个参数的构造函数,比如Color(int,int,int),使用构造函数引用呢?
答案:构造函数引用的语法是ClassName::new,那么在这个例子里面就是Color::new。但是需要与构造函数引用的签名匹配的函数式接口。
但是语言本身并没有提供这样的函数式接口,可以自己创建一个:
public interface TriFunction {
R apply(T t,U u,V v);
}
现在可以像下面这样使用构造函数引用了:
TriPunction colorFactory = Color::new;