Stream 流、方法引用
1、Stream 流
1.1、引言
-
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:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
使用传统的方式,遍历集合,对集合中的元素进行过滤
*/
public class Demo01ForEach {
public static void main(String[] args) {
//创建一个 List 集合,存储姓名
List<String> 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");
//对 list 集合中的元素进行过滤,只要以 “张” 开头的元素,存储到一个新集合中
List<String> listA = new ArrayList<>();
for (String s: list) {
if (s.startsWith("张")){
listA.add(s);
}
}
//对 listA 集合进行过滤,只要长度为 3 的人,存储到一个新集合
List<String> listB = new ArrayList<>();
for (String s: listA) {
if (s.length() == 3){
listB.add(s);
}
}
//遍历 listB 集合
for (String s: listB) {
System.out.println(s);
}
}
}
张无忌
张三丰
这是一段非常简单的集合遍历操作:对集合中的每一个字符串都进行打印输出操作。
-
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:
- 将集合 A 根据条件一过滤为子集B;
- 然后再根据条件二过滤为子集C。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/*
使用 Stream 流的而方式,遍历集合,对集合中的数据进行过滤
Stream 流是 JDK8 之后出现的
关注的是做什么,而不是怎么做
*/
public class Demo03StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
//创建一个 List 集合,存储姓名
List<String> 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 集合中的元素进行过滤,只要以张开头的元素,存储到一个新的集合
//对listA集合进行过滤,只要姓名长度为3的人,存储到一个新集合
//对listB进行遍历
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。
1.2、流式思想
注意:请暂时忘记对传统IO流的固有印象!
整体来看,流式思想类似于工厂车间的 “生产流水线”。
当需要对多个元素进行操作(特别是多步操作)的时候,考虑到性能及便利性,我们应该首先拼好一个 “模型” 步骤方案,然后再按照方案去执行它。
这张图中展示了过滤、映射、跳过、计数等多步操作,这是一种集合元素的处理方案,而方案就是一种 “函数模型”。图中的每一个方框都是一个 “流”,调用指定的方法,可以从一个流模型转换为另一个流模型。而最右侧的数字 3 是最终结果。
这里的 filter
、 map
、 skip
都是在对函数模型进行操作,集合元素并没有真正被处理。只有当终结方法 count
执行的时候,整个模型才会按照指定策略执行操作。而这得益于 Lambda 的延迟执行特性。
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。
1.3、获取流
java.util.stream.Stream<T>
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。
import java.util.*;
import java.util.stream.Stream;
/*
java.util.stream.Stream<T>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;
default Stream<E> stream()
- Stream 接口的静态方法 of 可以获取数组对应的流。
static <T> Stream<T> of (T... values)
参数是一个可变参数,那么我们就可以传递一个数组
*/
public class Demo01GetStream {
public static void main(String[] args) {
//把集合转换为 Stream 流
List<String> list = new ArrayList<>();
Stream<String> stream1 = list.stream();
Set<String> set = new HashSet<>();
Stream<String> stream2 = list.stream();
Map<String, String> map = new HashMap<>();
//获取键,存储到一个 Set 集合中
Set<String> keySet = map.keySet();
Stream<String> stream3 = keySet.stream();
//获取值,存储到一个 Collection 集合中
Collection<String> values = map.values();
Stream<String> stream4 = values.stream();
//获取键值对
Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
Stream<Map.Entry<String, String>> stream5 = entries.stream();
//把数组转换为 Stream 流
Stream<Integer> stream6 = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5);
//可变参数可以传递数组
Integer[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
Stream<Integer> stream7 = Stream.of(arr);
String[] arr2 = {"a", "bb", "ccc"};
Stream<String> stream8 = Stream.of(arr2);
}
}
1.4、常用方法
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。
1.4.1、遍历(注意处理):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<? super T> 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。
java.util.function.Consumer<T>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。
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_forEach
void forEach(Consumer<? super T> 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。
Consumer接口是一个消费型的函数式接口,可以传递Lambda表达式,消费数据
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
*/
public class Demo12StreamForEach {
public static void main(String[] args) {
//获取 Stream 流
Stream<String> stream = Stream.of("张三", "李四", "王五", "赵六", "田七");
//使用Stream流中的方法foreach对Stream流中的数据进行遍历
// stream.forEach((String name)->{
// System.out.println(name);
// });
//优化
stream.forEach(name -> System.out.println(name));
}
}
1.4.2、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<T> filter(Predicate<? super T> 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。
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。
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_filter:用于对Stream流中的数据进行过滤
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);
filter方法的参数Predicate是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式,对数据进行过滤
Predicate中的抽象方法:
boolean test(T t);
*/
public class Demo07StreamFilter {
public static void main(String[] args) {
//创建一个Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("张三丰", "张翠山", "赵敏", "周芷若", "张无忌");
//对Stream流中的元素进行过滤
Stream<String> stream1 = stream.filter((String name) -> {
return name.startsWith("张");
});
//遍历一下stream1这个流
stream1.forEach(name -> System.out.println(name));
/*
Stream流属于管道流,只能被消费(使用)一次
第一个Stream流调用完毕方法,数据就会流转到下一个Stream上
而这时第一个Stream流已经使用完毕,就会关闭了
所以第一个Stream流就不能再调用方法了
IllegalStateException: stream has already been operated upon or closed
*/
//遍历stream流
stream.forEach(name-> System.out.println(name)); //重复使用报错
}
}
1.4.3、映射: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:
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> 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。
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_map:用于类型转换
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.
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> 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。
Function中的抽象方法:
R apply(T t);
*/
public class Demo08StreamMap {
public static void main(String[] args) {
//获取一个String类型的Stream流
Stream<String> stream = Stream.of("1", "2", "3", "4");
//使用map方法,把字符串类型的整数,转换(映射)为Integer类型的整数
Stream<Integer> stream1 = stream.map((String s) -> {
return Integer.parseInt(s);
});
//遍历stream1
stream1.forEach(i -> System.out.println(i));
}
}
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)。
1.4.4、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();
该方法返回一个 long 值代表元素个数(不再像旧集合那样是 int 值)。基本使用:
import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_count:用于统计Stream流中元素的个数
long count();
count方法是一个终结方法,返回值是一个long类型的整数
所以不能再继续调用Stream流中的其他方法了
*/
public class Demo09StreamCount {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(6);
list.add(7);
Stream<Integer> stream = list.stream();
long count = stream.count();
System.out.println(count); //7
}
}
1.4.5、取用前几个:limit
limit
方法可以对流进行截取,只取用前 n 个。方法签名:
Stream<T> 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:
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_limit:用于截取流中的元素
limit方法可以对流进行截取,只取用前n个。方法签名:
Stream<T> 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
limit方法是一个延迟方法,只是对流中的元素进行截取,返回的是一个新的流,所以可以继续调用Stream流中的其他方法
*/
public class Demo10StreamLimit {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
String[] arr = {"美羊羊","喜洋洋","懒洋洋","灰太狼","红太狼"};
Stream<String> stream = Stream.of(arr);
//使用limit对Stream流中的元素进行截取,只要前3个元素
Stream<String> stream1 = stream.limit(3);
//遍历stream1
stream1.forEach(name -> System.out.println(name));
}
}
1.4.6、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<T> 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:
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_skip:用于跳过元素
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<T> 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。
*/
public class Demo11StreamSkip {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
String[] arr = {"美羊羊","喜洋洋","懒洋洋","灰太狼","红太狼"};
Stream<String> stream = Stream.of(arr);
//使用skip方法跳过前3个元素
Stream<String> stream1 = stream.skip(3);
//遍历
stream1.forEach(name -> System.out.println(name));
}
}
1.4.7、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 <T> Stream<T> concat(Stream<? extends T> a, Stream<? extends T> 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。
import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;
/*
Stream流中的常用方法_count:用于统计Stream流中元素的个数
long count();
count方法是一个终结方法,返回值是一个long类型的整数
所以不能再继续调用Stream流中的其他方法了
*/
public class Demo09StreamCount {
public static void main(String[] args) {
//获取一个Stream流
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
list.add(6);
list.add(7);
Stream<Integer> stream = list.stream();
long count = stream.count();
System.out.println(count); //7
}
}
1.5、练习:集合元素处理(传统方式)
题目
现在有两个 ArrayList 集合存储队伍当中的多个成员姓名,要求使用传统的for循环(或增强for循环)依次进行以
下若干操作步骤:
- 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;存储到一个新集合中。
- 第一个队伍筛选之后只要前3个人;存储到一个新集合中。
- 第二个队伍只要姓张的成员姓名;存储到一个新集合中。
- 第二个队伍筛选之后不要前2个人;存储到一个新集合中。
- 将两个队伍合并为一个队伍;存储到一个新集合中。
- 根据姓名创建 Person 对象;存储到一个新集合中。
- 打印整个队伍的Person对象信息。
public class Person {
private String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
import java.util.ArrayList;
/*
练习:集合元素处理(传统方式)
现在有两个ArrayList集合存储队伍当中的多个成员姓名,要求使用传统的for循环(或增强for循环)依次进行以下若干操作步骤:
1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;存储到一个新集合中。
2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人;存储到一个新集合中。
3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名;存储到一个新集合中。
4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人;存储到一个新集合中。
5. 将两个队伍合并为一个队伍;存储到一个新集合中。
6. 根据姓名创建Person对象;存储到一个新集合中。
7. 打印整个队伍的Person对象信息。
*/
public class Demo01StreamTest {
public static void main(String[] args) {
//第一支队伍
ArrayList<String> one = new ArrayList<>();
one.add("迪丽热巴");
one.add("宋远桥");
one.add("苏星河");
one.add("石破天");
one.add("石中玉");
one.add("老子");
one.add("庄子");
one.add("洪七公");
//1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;存储到一个新集合中。
ArrayList<String> one1 = new ArrayList<>();
for (String name : one) {
if(name.length()==3){
one1.add(name);
}
}
//2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人;存储到一个新集合中。
ArrayList<String> one2 = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i <3 ; i++) {
one2.add(one1.get(i));//i = 0,1,2
}
//第二支队伍
ArrayList<String> two = new ArrayList<>();
two.add("古力娜扎");
two.add("张无忌");
two.add("赵丽颖");
two.add("张三丰");
two.add("尼古拉斯赵四");
two.add("张天爱");
two.add("张二狗");
//3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名;存储到一个新集合中。
ArrayList<String> two1 = new ArrayList<>();
for (String name : two) {
if(name.startsWith("张")){
two1.add(name);
}
}
//4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人;存储到一个新集合中。
ArrayList<String> two2 = new ArrayList<>();
for (int i = 2; i <two1.size() ; i++) {
two2.add(two1.get(i)); //i 不包含0 1
}
//5. 将两个队伍合并为一个队伍;存储到一个新集合中。
ArrayList<String> all = new ArrayList<>();
all.addAll(one2);
all.addAll(two2);
//6. 根据姓名创建Person对象;存储到一个新集合中。
ArrayList<Person> list = new ArrayList<>();
for (String name : all) {
list.add(new Person(name));
}
//7. 打印整个队伍的Person对象信息。
for (Person person : list) {
System.out.println(person);
}
}
}
1.6、练习:集合元素处理(Stream方式)
import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.Stream;
/*
练习:集合元素处理(Stream方式)
将上一题当中的传统for循环写法更换为Stream流式处理方式。
两个集合的初始内容不变,Person类的定义也不变。
*/
public class Demo02StreamTest {
public static void main(String[] args) {
//第一支队伍
ArrayList<String> one = new ArrayList<>();
one.add("迪丽热巴");
one.add("宋远桥");
one.add("苏星河");
one.add("石破天");
one.add("石中玉");
one.add("老子");
one.add("庄子");
one.add("洪七公");
//1. 第一个队伍只要名字为3个字的成员姓名;存储到一个新集合中。
//2. 第一个队伍筛选之后只要前3个人;存储到一个新集合中。
Stream<String> oneStream = one.stream().filter(name -> name.length() == 3).limit(3);
//第二支队伍
ArrayList<String> two = new ArrayList<>();
two.add("古力娜扎");
two.add("张无忌");
two.add("赵丽颖");
two.add("张三丰");
two.add("尼古拉斯赵四");
two.add("张天爱");
two.add("张二狗");
//3. 第二个队伍只要姓张的成员姓名;存储到一个新集合中。
//4. 第二个队伍筛选之后不要前2个人;存储到一个新集合中。
Stream<String> twoStream = two.stream().filter(name -> name.startsWith("张")).skip(2);
//5. 将两个队伍合并为一个队伍;存储到一个新集合中。
//6. 根据姓名创建Person对象;存储到一个新集合中。
//7. 打印整个队伍的Person对象信息。
Stream.concat(oneStream,twoStream).map(name -> new Person(name)).forEach(p -> System.out.println(p));
}
}
2、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?
2.1、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 str);
}
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 Demo01PrintSimple {
private static void printString(Printable data) {
data.print("Hello, World!");
}
public static void main(String[] args) {
printString(s ‐> System.out.println(s));
}
}
其中 printString
方法只管调用 Printable
接口的 print
方法,而并不管 print
方法的具体实现逻辑会将字符串打印到什么地方去。而 main
方法通过 Lambda 表达式指定了函数式接口 Printable
的具体操作方案拿到String(类型可推导,所以可省略)数据后,在控制台中输出它。
2.2、问题分析
这段代码的问题在于,对字符串进行控制台打印输出的操作方案,明明已经有了现成的实现,那就是 System.out
对象中的 println(String)
方法。既然 Lambda 希望做的事情就是调用 println(String)
方法,那何必自己手动调用呢?
2.3、用方法引用改进代码
能否省去 Lambda 的语法格式(尽管它已经相当简洁)呢?只要 “引用” 过去就好了:
public class Demo02PrintRef {
private static void printString(Printable data) {
data.print("Hello, World!");
}
public static void main(String[] args) {
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。
2.4、方法引用符
双冒号 ::
为引用运算符,而它所在的表达式被称为方法引用。如果 Lambda 要表达的函数方案已经存在于某个方法的实现中,那么则可以通过双冒号来引用该方法作为 Lambda 的替代者。
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 Demo03PrintOverload {
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。
2.5、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:
package ObjectMethodReference;
public class MethodRefObject {
//定义一个成员方法,传递字符串,把字符串按照大写输出
public void printUpperCaseString(String str){
System.out.println(str.toUpperCase());
}
}
函数式接口仍然定义为:
package ObjectMethodReference;
/*
定义一个打印的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface Printable {
//定义字符串的抽象方法
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:
package ObjectMethodReference;
/*
通过对象名引用成员方法
使用前提是对象名是已经存在的,成员方法也是已经存在
就可以使用对象名来引用成员方法
*/
public class Demo01ObjectMethodReference {
//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Printable是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
printString((s)->{
//创建MethodRerObject对象
MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
//调用MethodRerObject对象中的成员方法printUpperCaseString,把字符串按照大写输出
obj.printUpperCaseString(s);
});
/*
使用方法引用优化Lambda
对象是已经存在的MethodRerObject
成员方法也是已经存在的printUpperCaseString
所以我们可以使用对象名引用成员方法
*/
//创建MethodRerObject对象
MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
printString(obj::printUpperCaseString);
}
}
2.6、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:
package StaticMethodReference;
@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);
}
package StaticMethodReference;
/*
通过类名引用静态成员方法
类已经存在,静态成员方法也已经存在
就可以通过类名直接引用静态成员方法
*/
public class Demo01StaticMethodReference {
//定义一个方法,方法的参数传递要计算绝对值的整数,和函数式接口Calcable
public static int method(int number, Calcable c){
return c.calsAbs(number);
}
public static void main(String[] args) {
//调用method方法,传递计算绝对值得整数,和Lambda表达式
int number = method(-10,(n)->{
//对参数进行绝对值得计算并返回结果
return Math.abs(n);
});
System.out.println(number);
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
Math类是存在的
abs计算绝对值的静态方法也是已经存在的
所以我们可以直接通过类名引用静态方法
*/
int number2 = method(-10, Math::abs);
System.out.println(number2);
}
}
2.7、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:
package SuperMethodReference;
@FunctionalInterface
public interface Greetable {
void greet();
}
然后是父类 Human
的内容:
package SuperMethodReference;
/*
定义父类
*/
public class Human {
//定义一个sayHello的方法
public void sayHello(){
System.out.println("Hello 我是Human!");
}
}
最后是子类 Man
的内容,其中使用了 Lambda 的写法:
package SuperMethodReference;
/*
定义子类
*/
public class Man extends Human{
//子类重写父类sayHello的方法
@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,所以可以传递Lambda
// method(()->{
// //创建父类Human对象
// Human h = new Human();
// //调用父类的sayHello方法
// h.sayHello();
// });
//因为有子父类关系,所以存在的一个关键字super,代表父类,所以我们可以直接使用super调用父类的成员方法
// method(()->{
// super.sayHello();
// });
/*
使用super引用类的成员方法
super是已经存在的
父类的成员方法sayHello也是已经存在的
所以我们可以直接使用super引用父类的成员方法
*/
method(super::sayHello);
}
public static void main(String[] args) {
new Man().show();
}
}
2.8、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:
package ThisMethodReference;
/*
定义一个富有的函数式接口
*/
public interface Richable {
//定义一个想买什么就买什么的方法
void buy();
}
下面是一个丈夫 Husband
类:
package ThisMethodReference;
/*
使用this引用本类的成员方法
*/
public class Husband {
//定义一个买房子的方法
public void buyHouse(){
System.out.println("北京二环内买一套四合院!");
}
//定义一个结婚的方法,参数传递Richable接口
public void marry(Richable r){
r.buy();
}
//定义一个非常高兴的方法
public void soHappy(){
//调用结婚的方法,方法的参数Richable是一个函数式接口,传递Lambda表达式
/* marry(()->{
//使用this.成员方法,调用本类买房子的方法
this.buyHouse();
});*/
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
this是已经存在的
本类的成员方法buyHouse也是已经存在的
所以我们可以直接使用this引用本类的成员方法buyHouse
*/
marry(this::buyHouse);
}
public static void main(String[] args) {
new Husband().soHappy();
}
}
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:
package ConstructorMethodReference;
public class Person {
private String name;
public Person() {
}
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:
package ConstructorMethodReference;
/*
定义一个创建Person对象的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface PersonBuilder {
//定义一个方法,根据传递的姓名,创建Person对象返回
Person builderPerson(String name);
}
package ConstructorMethodReference;
/*
类的构造器(构造方法)引用
*/
public class Demo {
//定义一个方法,参数传递姓名和PersonBuilder接口,方法中通过姓名创建Person对象
public static void printName(String name,PersonBuilder pb){
Person person = pb.builderPerson(name);
System.out.println(person.getName());
}
public static void main(String[] args) {
//调用printName方法,方法的参数PersonBuilder接口是一个函数式接口,可以传递Lambda
printName("迪丽热巴",(String name)->{
return new Person(name);
});
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
构造方法new Person(String name) 已知
创建对象已知 new
就可以使用Person引用new创建对象
*/
printName("古力娜扎",Person::new);//使用Person类的带参构造方法,通过传递的姓名创建对象
}
}
2.10、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:
package ArrayMethodReference;
/*
定义一个创建数组的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {
//定义一个创建int类型数组的方法,参数传递数组的长度,返回创建好的int类型数组
int[] builderArray(int length);
}
package ArrayMethodReference;
import java.util.Arrays;
/*
数组的构造器引用
*/
public class Demo {
/*
定义一个方法
方法的参数传递创建数组的长度和ArrayBuilder接口
方法内部根据传递的长度使用ArrayBuilder中的方法创建数组并返回
*/
public static int[] createArray(int length, ArrayBuilder ab){
return ab.builderArray(length);
}
public static void main(String[] args) {
//调用createArray方法,传递数组的长度和Lambda表达式
int[] arr1 = createArray(10,(len)->{
//根据数组的长度,创建数组并返回
return new int[len];
});
System.out.println(arr1.length);//10
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
已知创建的就是int[]数组
数组的长度也是已知的
就可以使用方法引用
int[]引用new,根据参数传递的长度来创建数组
*/
int[] arr2 = createArray(10,int[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
System.out.println(arr2.length);//10
}
}