Java 8 中的方法引用，轻松减少代码量，提升可读性！

2021-08-11 21:40:20

1. 引言

Java8中最受广大开发中喜欢的变化之一是因为引入了 lambda 表达式，因为这些表达式允许我们放弃匿名类，从而大大减少了样板代码，并提高了可读性。
方法引用是lambda表达式的一种特殊类型。它们通常通过引用现有方法来创建简单的lambda表达式。

方法引用包括以下四种类型：

静态方法
特定对象的实例方法
特定类型的任意对象的实例方法
构造方法

在本篇文章中，我们将探讨Java中的方法引用。

2. 引用静态方法

We'll begin with a very simple example, capitalizing and printing a list of Strings:

我们从一个非常简单的示例开始，字符串转成大写并打印：

List<String> messages = Arrays.asList("hello", "baeldung", "readers!");

我们可以通过简单的lambda表达式直接调用 StringUtils.capitalize() 方法：

messages.forEach(word -> StringUtils.capitalize(word));

或者，我们可以使用方法引用来简单地引用 capitalize 静态方法：

messages.forEach(StringUtils::capitalize);

注意，方法引用应使用::运算符。

3. 引用特定对象的实例方法

为了演示这种类型的方法引用，我们新建以下这两个类：

public class Bicycle {
 
    private String brand;
    private Integer frameSize;
    // standard constructor, getters and setters
}
 
public class BicycleComparator implements Comparator {
 
    @Override
    public int compare(Bicycle a, Bicycle b) {
        return a.getFrameSize().compareTo(b.getFrameSize());
    }
 
}

创建一个 BicycleComparator 对象来比较自行车尺寸：

BicycleComparator bikeFrameSizeComparator = new BicycleComparator();

我们可以使用lambda表达式按尺寸大小对自行车进行排序，但需要指定两个自行车实例进行比较：

createBicyclesList().stream()
  .sorted((a, b) -> bikeFrameSizeComparator.compare(a, b));

我们可以使用方法引用让编译器把句柄参数传递给我们：

createBicyclesList().stream()
  .sorted(bikeFrameSizeComparator::compare);

4. 引用特定类型任意对象的实例方法

这种类型的方法引用与前面的示例类似，但不必创建自定义对象来执行比较。

让我们创建一个要排序的Integer 整数列表：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 50, 24, 40, 2, 9, 18);

如果我们使用经典的 lambda 表达式，这两个参数都需要显式传递，而使用方法引用则要简单得多：

numbers.stream()
  .sorted((a, b) -> a.compareTo(b));
numbers.stream()
  .sorted(Integer::compareTo);

尽管它仍然是一行代码，但是方法引用更容易阅读和理解。

5. 引用构造函数

我们可以像在第一个例子中引用静态方法一样引用构造函数。唯一区别是需要使用new关键字。
现在我们用不同品牌的String列表创建一个Bicycle数组：

List<String> bikeBrands = Arrays.asList("Giant", "Scott", "Trek", "GT");

首先，我们将向Bicycle类添加一个新的构造函数：

public Bicycle(String brand) {
    this.brand = brand;
    this.frameSize = 0;
}

接下来，我们将使用方法引用中的新构造函数，并从原始的String列表中生成一个Bicycle数组：

bikeBrands.stream()
  .map(Bicycle::new)
  .toArray(Bicycle[]::new);

注意如何使用方法引用调用Bicycle和Array构造函数，从而使代码看起来更加简洁明了。

6. 其他示例和限制

目前为止，方法引用是一个使代码非常清晰和易读的好方法。但是，我们不能用它们来代替各种lambda表达式，因为它们有一些局限性。

它们的主要局限性是由于它们最大的优点：前一个表达式的输出需要与引用的方法声明的输入参数匹配。

看看这个限制的例子：

createBicyclesList().forEach(b -> System.out.printf(
  "Bike brand is '%s' and frame size is '%d'%n",
  b.getBrand(),
  b.getFrameSize()));

这个简单的例子不能用方法引用来表示，因为在我们的例子中，printf 方法需要3个参数，而使用createBicyclesList().forEach()只允许方法引用一个参数（Bicycle对象）。

最后，我们研究下，如何创建一个可以从lambda表达式引用的no-operation函数。

在本例中，我们希望使用lambda表达式而不使用其参数。

首先，创建 doNothingAtAll 方法：

private static <T> void doNothingAtAll(Object... o) {
}

因为这是一个varargs方法，它可执行在任意 lambda 表达式中，而不管引用的对象或参数的数量。我们看看它的作用：

createBicyclesList()
  .forEach((o) -> MethodReferenceExamples.doNothingAtAll(o));

7. 总结

在这篇文章中，我们学习了Java中的方法引用，以及如何使用它们来替换lambda表达式，从而提高了可读性并阐明编程的意图。

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