Java8新特性:Lambda表達(dá)式之方法引用詳解
1.方法引用簡述
方法引用是用來直接訪問類或者實例的已經(jīng)存在的方法或者構(gòu)造方法。方法引用提供了一種引用而不執(zhí)行方法的方式,它需要由兼容的函數(shù)式接口構(gòu)成的目標(biāo)類型上下文。計算時,方法引用會創(chuàng)建函數(shù)式接口的一個實例。
當(dāng)Lambda表達(dá)式中只是執(zhí)行一個方法調(diào)用時,不用Lambda表達(dá)式,直接通過方法引用的形式可讀性更高一些。方法引用是一種更簡潔易懂的Lambda表達(dá)式。
Lambda表達(dá)式全文詳情地址:http://blog.csdn.net/sun_promise/article/details/51121205
2.作用
方法引用的唯一用途是支持Lambda的簡寫。
方法引用提高了代碼的可讀性,也使邏輯更加清晰。(優(yōu)點)
3.組成
使用::操作符將方法名和對象或類的名字分隔開。
“::” 是域操作符(也可以稱作定界符、分隔符)。
eg:
4.分類
1)靜態(tài)方法引用
組成語法格式:ClassName::staticMethodName
Note:
- 靜態(tài)方法引用比較容易理解,和靜態(tài)方法調(diào)用相比,只是把 . 換為 ::
- 在目標(biāo)類型兼容的任何地方,都可以使用靜態(tài)方法引用。
eg:
-- String::valueOf 等價于lambda表達(dá)式 (s) -> String.valueOf(s)
-- Math::pow 等價于lambda表達(dá)式 (x, y) -> Math.pow(x, y);
-- 假設(shè)需要從一個數(shù)字列表中找出最大的一個數(shù)字。
方法引用方式:
(max是一Collections里的一個靜態(tài)方法,它需要傳入一個List類型的參數(shù)。)
Function<List<Integer>, Integer> maxFn =Collections::max;
maxFn.apply(Arrays.asList(1, 10, 3, 5))。
上面 等價于Lambda表達(dá)式 Function<List<Integer>, Integer> maxFn = (numbers) -> Collections.max(numbers);。
-- 以字符串反轉(zhuǎn)為例:
/* * 函數(shù)式接口 * */ interface StringFunc { String func(String n); } class MyStringOps { //靜態(tài)方法: 反轉(zhuǎn)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; } } 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 相當(dāng)于實現(xiàn)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); } }
輸出結(jié)果:
Original string: lambda add power to Java
String reserved: avaJ ot rewop dda adbmal
分析:
在程序中,特別注意下面這行代碼:String outStr = stringOp(MyStringOps::strReverse, inStr);
其中將對MyStringOps內(nèi)聲明的靜態(tài)方法strReverse()的引用傳遞給stringOp()方法的第一個參數(shù)??梢赃@么做,因為
strReverse與StringFunc函數(shù)式接口兼容。因此,表達(dá)式MyStringOps::strReverse的計算結(jié)果為對象引用,其中,
strReverse提供了StringFunc的func()方法的實現(xiàn)。
-- 找到列表中具有最大值的對象
(找到集合中最大元素的一種方法是使用Collections類定義的max()方法。對于這里使用的max()版本,必須傳遞一個集合引用,以及一個實現(xiàn)了Comparator<T>接口的對象的實例。Comparator<T>接口指定如何比較兩個對象,它只定義了抽象方法compare(),該方法接受兩個參數(shù),其類型均為要比較的對象的類型。如果第一個參數(shù)大于第二個參數(shù),該方法返回一個正數(shù);如果兩個參數(shù)相等,返回0;如果第一個參數(shù)小于第二個參數(shù),返回一個負(fù)數(shù)。
過去,要在max()方法中使用用戶定義的對象,必須首先通過一個類顯式實現(xiàn)Comparator<T>接口,然后創(chuàng)建該類的一個實例,通過這種方法獲得Comparator<T>接口的一個實例,然后,把這個實例作為比較器傳遞給max()方法。在JDK 8中,現(xiàn)在可以簡單地將比較方法的引用傳遞給max()方法,因為這將自動實現(xiàn)比較器。)
class MyClass { private int val; MyClass(int v) { val = v; } public int getValue() { return val; } } class UseMethodRef { public static int compareMC(MyClass a, MyClass b) { return a.getValue() - b.getValue(); } public static void main(String[] args) { ArrayList<MyClass> a1 = new ArrayList<MyClass>(); a1.add(new MyClass(1)); a1.add(new MyClass(4)); a1.add(new MyClass(2)); a1.add(new MyClass(9)); a1.add(new MyClass(3)); a1.add(new MyClass(7)); //UseMethodRef::compareMC生成了抽象接口Comparator定義的compare()方法的實例。 MyClass maxValObj = Collections.max(a1, UseMethodRef::compareMC); System.out.println("Maximum value is: " + maxValObj.getValue()); } }
輸出結(jié)果:
Maximum value is: 9
分析:
在程序中,注意MyClass即沒有定義自己的比較方法,也沒有實現(xiàn)Comparator接口。但是,通過調(diào)用max()方法,仍然可以獲得MyClass對象列表中的最大值,這是因為UseMethodRef定義了靜態(tài)方法compareMC(),它與Comparator定義的compare()方法兼容。因此,沒喲必要顯式的實現(xiàn)Comparator接口并創(chuàng)建其實例。
2)實例方法引用
這種語法與用于靜態(tài)方法的語法類似,只不過這里使用對象引用而不是類名。
實例方法引用又分以下三種類型
a.實例上的實例方法引用
組成語法格式:instanceReference::methodName
Note:
對于具體(或者任意)對象的實例方法引用,在實例方法名稱和其所屬類型名稱間加上分隔符 :
與引用靜態(tài)方法引用相比,都換為實例對象的而已。
eg:
-- Function<String, String> upper = String::toUpperCase;
--
/* * 函數(shù)式接口 * */ interface StringFunc { String func(String n); } class MyStringOps { //普通方法: 反轉(zhuǎn)字符串 public String strReverse(String str) { String result = ""; for (int i = str.length() - 1; i >= 0; i--) { result += str.charAt(i); } return result; } } class MethodRefDemo2 { 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 strOps = new MyStringOps();//實例對象 //MyStringOps::strReverse 相當(dāng)于實現(xiàn)了接口方法func() ,并在接口方法func()中作了MyStringOps.strReverse()操作 String outStr = stringOp(strOps::strReverse, inStr); System.out.println("Original string: " + inStr); System.out.println("String reserved: " + outStr); } }
輸出結(jié)果:
Original string: lambda add power to Java
String reserved: avaJ ot rewop dda adbmal
分析:
這里使用了類的名稱,而不是具體的對象,盡管指定的是實例方法。使用這種形式時,函數(shù)式接口的第一個參數(shù)匹配調(diào)用對象,第二個參數(shù)匹配方法指定的參數(shù)。
-- 定義了一個方法counter(),用于統(tǒng)計某個數(shù)組中,滿足函數(shù)式接口MyFunc的fun()方法定義的條件的對象個數(shù)。本例中,統(tǒng)計HighTemp類的實例個數(shù)。
interface MyFunc<T> { boolean func(T v1, T v2); } class HighTemp { private int hTemp; HighTemp(int ht) { hTemp = ht; } public boolean sameTemp(HighTemp ht2) { return hTemp == ht2.hTemp; } public boolean lessThanTemp(HighTemp ht2) { return hTemp < ht2.hTemp; } } class InstanceMethWithObjectRefDemo { public static <T> int counter(T[] vals, MyFunc<T> f, T v) { int count = 0; for (int i = 0; i < vals.length; i++) { if (f.func(vals[i], v)) count++; } return count; } public static void main(String[] args) { int count; HighTemp[] weekDayHighs = { new HighTemp(89), new HighTemp(82), new HighTemp(90), new HighTemp(89), new HighTemp(89), new HighTemp(91), new HighTemp(84), new HighTemp(83)}; //HighTemp::sameTemp 為實例方法引用 count = counter(weekDayHighs, HighTemp::sameTemp, new HighTemp(89)); System.out.println(count + " days had a high of 89"); HighTemp[] weekDayHighs2 = { new HighTemp(31), new HighTemp(12), new HighTemp(24), new HighTemp(19), new HighTemp(18), new HighTemp(12), new HighTemp(-1), new HighTemp(13)}; count = counter(weekDayHighs2, HighTemp::sameTemp, new HighTemp(12)); System.out.println(count + " days had a high of 12"); count = counter(weekDayHighs, HighTemp::lessThanTemp, new HighTemp(89)); System.out.println(count + " days had a high less than 89"); count = counter(weekDayHighs2, HighTemp::lessThanTemp, new HighTemp(19)); System.out.println(count + " days had a high of less than 19"); } }
輸出結(jié)果:
3 days had a high of 89
2 days had a high of 12
3 days had a high less than 89
5 days had a hign less than 19
分析:
注意HighTemp有兩個實例方法:someTemp()和lessThanTemp()。如果兩個HighTemp對象包含相同的溫度,
sameTemp()方法返回true。如果調(diào)用對象的溫度小于被傳遞的對象的溫度,lessThanTemp()方法返回true。這兩個方法都有一個HighTemp類型的參數(shù),并且都返回布爾結(jié)果。因此,這兩個方法都與MyFunc函數(shù)式接口兼容,因為調(diào)用對象類型可以映射到func()的第一個參數(shù),傳遞的實參可以映射到func()的第二個參數(shù)。因此,這個表達(dá)式:HighTemp::sameTemp
被傳遞給counter()方法時,會創(chuàng)建函數(shù)式接口的一個實例,其中第一個參數(shù)的參數(shù)類型就是實例方法的調(diào)用對象的類型,也就是HighTemp。第二個參數(shù)的類型也是HighTemp,因為這是sameTemp()方法的參數(shù)。對于lessThanTemp(),這也是成立的。
Note:
上面程序中函數(shù)式接口中的函數(shù)boolean func(T v1,T v2)中含有兩個參數(shù),而HighTemp中函數(shù)sameTemp(HighTemp ht2)含有一個參數(shù),但是能夠兼容的原因是:
其實HighTemp類中的sameTemp(HighTemp ht2)其實包含兩個參數(shù),默認(rèn)隱藏調(diào)用這個函數(shù)的引用this。
故,當(dāng)使用類的實例方法作為方法引用時,函數(shù)式接口的第一個參數(shù)匹配類的實例方法的調(diào)用對象,第二個參數(shù)才匹配方法指定的參數(shù)。
b.超類上的實例方法引用
組成語法格式:super::methodName
方法的名稱由methodName指定
通過使用super,可以引用方法的超類版本。
eg: super::name
Note:還可以捕獲this 指針
this :: equals 等價于lambda表達(dá)式 x -> this.equals(x);
c.類型上的實例方法引用
組成語法格式:ClassName::methodName
Note:
若類型的實例方法是泛型的,就需要在::分隔符前提供類型參數(shù),或者(多數(shù)情況下)利用目標(biāo)類型推導(dǎo)出其類型。
靜態(tài)方法引用和類型上的實例方法引用擁有一樣的語法。編譯器會根據(jù)實際情況做出決定。
一般我們不需要指定方法引用中的參數(shù)類型 ,因為編譯器往往可以推導(dǎo)出結(jié)果,但如果需要我們也可以顯式在::分隔符之前提供參數(shù)類型信息。
eg:
String::toString 等價于lambda表達(dá)式 (s) -> s.toString()
這里不太容易理解,實例方法要通過對象來調(diào)用,方法引用對應(yīng)Lambda,Lambda的第一個參數(shù)會成為調(diào)用實例方法的對象。
在泛型類或泛型方法中,也可以使用方法引用。
interface MyFunc<T> { int func(T[] als, T v); } class MyArrayOps { public static <T> int countMatching(T[] vals, T v) { int count = 0; for (int i = 0; i < vals.length; i++) { if (vals[i] == v) count++; } return count; } } class GenericMethodRefDemo { public static <T> int myOp(MyFunc<T> f, T[] vals, T v) { return f.func(vals, v); } public static void main(String[] args){ Integer[] vals = {1, 2, 3, 4, 2, 3, 4, 4, 5}; String[] strs = {"One", "Two", "Three", "Two"}; int count; count=myOp(MyArrayOps::<Integer>countMatching, vals, 4); System.out.println("vals contains "+count+" 4s"); count=myOp(MyArrayOps::<String>countMatching, strs, "Two"); System.out.println("strs contains "+count+" Twos"); } }
輸出結(jié)果:
vals contains 3 4s
strs contains 2 Twos
分析:
在程序中,MyArrayOps是非泛型類,包含泛型方法countMatching()。該方法返回數(shù)組中與指定值匹配的元素的個數(shù)。注意這里如何指定泛型類型參數(shù)。例如,在main()方法中,對countMatching()方法的第一次調(diào)用如下所示:count = myOp(MyArrayOps::<Integer>countMatching,vals,4);
這里傳遞了類型參數(shù)Integer。
注意,參數(shù)傳遞發(fā)生在::的后面。這種語法可以推廣。當(dāng)把泛型方法指定為方法引用時,類型參數(shù)出現(xiàn)在::之后、方法名之前。但是,需要指出的是,在這種情況(和其它許多情況)下,并非必須顯示指定類型參數(shù),因為類型參數(shù)會被自動推斷得出。對于指定泛型類的情況,類型參數(shù)位于類名的后面::的前面。
3)構(gòu)造方法引用
構(gòu)造方法引用又分構(gòu)造方法引用和數(shù)組構(gòu)造方法引用。
a.構(gòu)造方法引用 (也可以稱作構(gòu)造器引用)
組成語法格式:Class::new
構(gòu)造函數(shù)本質(zhì)上是靜態(tài)方法,只是方法名字比較特殊,使用的是new 關(guān)鍵字。
eg:
-- String::new, 等價于lambda表達(dá)式 () -> new String()
--
List<String> strings = new ArrayList<String>(); strings.add("a"); strings.add("b"); Stream<Button> stream = strings.stream().map(Button::new); List<Button> buttons = stream.collect(Collectors.toList());
-- 可以把這個引用賦值給定義的方法與構(gòu)造函數(shù)兼容的任何函數(shù)式接口的引用
interface MyFunc { MyClass func(int n); } class MyClass { private int val; MyClass(int v) { val = v; } MyClass() { val = 0; } public int getValue() { return val; } } class ConstructorRefDemo { public static void main(String[] args) { MyFunc myClassCons = MyClass::new; MyClass mc = myClassCons.func(100); System.out.println("val in mc is: " + mc.getValue()); } }
輸出結(jié)果:
val in mc is: 100
b.數(shù)組構(gòu)造方法引用:
組成語法格式:TypeName[]::new
eg:
-- int[]::new 是一個含有一個參數(shù)的構(gòu)造器引用,這個參數(shù)就是數(shù)組的長度。
等價于lambda表達(dá)式 x -> new int[x]。
-- 假想存在一個接收int參數(shù)的數(shù)組構(gòu)造方法
IntFunction<int[]> arrayMaker = int[]::new; int[] array = arrayMaker.apply(10) // 創(chuàng)建數(shù)組 int[10]
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