31、Java基础教程之新特性·方法引用

  • 1️⃣ 概念
  • 2️⃣ 优势和缺点
  • 3️⃣ 使用
    • 3.1 语法形式
  • 3.2 案例
  • 4️⃣ 应用场景
  • 5️⃣ 注意事项
  • * 总结

*

1️⃣ 概念

方法引用是Java编程语言中的一个重要特性,它首次出现在Java 8版本中。这一特性旨在简化函数式编程中使用Lambda表达式的代码,使代码更加清晰、简洁。

方法引用是通过名称引用一个现有的方法来代替Lambda表达式的一种方式。它允许将方法本身作为一个对象传递或存储,并能够在需要时进行调用。方法引用可以看作是一种函数指针,它指向了一个已经存在的方法。

2️⃣ 优势和缺点

优点:

  • 简化代码:方法引用可以将一些复杂的Lambda表达式转化为简洁明了的代码;
  • 提高代码的复用性:通过方法引用,我们可以重复使用已经存在的方法,而无需重复编写相同的代码。

缺点:

  • 可读性限制:某些情况下,过多的方法引用可能会降低代码的可读性,特别是当方法名并不直观或者存在多个参数的情况下;
  • 局限性:方法引用只能用于引用非静态方法、静态方法和构造方法,对于其他情况则无法使用。

3️⃣ 使用

3.1 语法形式

Java的方法引用有以下四种使用形式:

1、 ***静态方法引用(StaticMethodReference)***:使用类名和双冒号(::)来引用一个静态方法例如,Math::max表示引用Math类中的静态max方法;

类名::静态方法名称

2、 ***实例方法引用(InstanceMethodReference)***:使用实例对象和双冒号(::)来引用一个非静态的实例方法例如,String::length表示引用String对象的length方法;

实例对象::方法名称

3、 ***构造方法引用(ConstructorMethodReference)***:使用类名和关键字new来引用一个构造方法例如,ArrayList::new表示引用ArrayList类的构造方法;

类名::new

4、 ***引用特定类型的任意对象的实例方法(ReferencetoanInstanceMethodofaParticularObject)***:使用特定对象的实例和双冒号(::)来引用该对象的实例方法例如,myObject::methodName表示引用myObject对象的methodName方法;

特定类实例对象::方法名称

3.2 案例

以下是一个示例Java程序,演示了Java方法引用的四种使用形式:

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Supplier;

class Vehicle {
   
     
    private String type;

    public String getType() {
   
     
        return type;
    }

    public void setType(String type) {
   
     
        this.type = type;
    }

    // 静态方法
    public static void printName(String name) {
   
     
        System.out.println(name);
    }

    // 实例方法
    public void printPowerValue(Long powerValue) {
   
     
        System.out.println(powerValue);
    }

    @Override
    public String toString() {
   
     
        return "Vehicle{" +
                "type='" + type + '\'' +
                '}';
    }
}

public class MethodReferenceExample {
   
     

    public static void main(String[] args) {
   
     
        // 静态方法引用: 类名::静态方法
        List<String> names = Arrays.asList("擎天柱", "霸天虎", "威震天");
        names.forEach(Vehicle::printName);
        System.out.println();

        // 实例方法引用: 对象名::实例方法
        Vehicle example = new Vehicle();
        List<Long> messages = Arrays.asList(50000L, 120000L);
        messages.forEach(example::printPowerValue);
        System.out.println();

        // 构造方法引用: 类名::new
        Supplier<Vehicle> vehicleSupplier = Vehicle::new;
        // 创建对象
        Vehicle car = vehicleSupplier.get();
        car.setType("Car");
        Vehicle bike = vehicleSupplier.get();
        bike.setType("Bike");
        // 打印对象
        System.out.println(car);
        System.out.println(bike);
        System.out.println();

        // 引用特定类型的任意对象的实例方法: 对象名::实例方法
        String prefix = "Prefix:";
        List<String> suffixes = Arrays.asList("A", "B", "C");
        suffixes.stream()
                .map(prefix::concat) // 使用String的concat方法
                .forEach(System.out::println); // 使用System.out的println方法
    }
}

在这个示例中,我们使用了静态方法引用、实例方法引用、构造方法引用和引用特定类型的任意对象的实例方法。通过运行这个程序,可以看到各个方法引用形式的使用效果。

运行结果:

擎天柱
霸天虎
威震天

50000
120000

Vehicle{type='Car'}
Vehicle{type='Bike'}

Prefix:A
Prefix:B
Prefix:C

4️⃣ 应用场景

方法引用广泛应用于函数式编程、Stream API和Lambda表达式等方面,特别在以下几个场景中被普遍使用:

1. 集合操作:在集合的排序、筛选、映射等操作时,可以使用方法引用简化代码;
2. GUI编程:在事件处理、回调函数等方面,通过方法引用来实现事件的响应机制;
3. 数据处理:在对数据进行加工、处理和计算时,方法引用常用于替代复杂的Lambda表达式。

5️⃣ 注意事项

在使用方法引用时,有一些注意事项需要考虑:

1、 方法引用只能用于函数式接口:方法引用只能用于那些只有一个抽象方法的接口,也就是函数接口确保在使用方法引用时,目标类型是一个函数接口,否则编译将会失败;
2、 ***参数匹配:方法引用的参数必须与目标方法的参数列表兼容***这意味着参数数量和类型要一致如果目标方法具有多个参数,可以通过上下文推断或者函数式接口的泛型来进行类型匹配;
3、 方法引用可能引发空指针异常:在使用实例方法引用时,请确保对象引用不是null否则,在调用实例方法时会引发空指针异常因此,在进行实例方法引用操作前,请先对对象进行必要的空值检查;
4、 正确使用方法引用,增加代码可读性:正确使用方法引用可以使代码更加简洁、清晰和易于理解然而,过度使用方法引用可能会导致代码难以阅读和维护请在合适的情况下使用方法引用,并在需要更明确的表达时使用传统的Lambda表达式(或匿名类)来代替;
5、 选择最适合的方法引用方式:熟悉各种方法引用的不同形式,包括静态方法引用、实例方法引用、构造方法引用和引用特定类型的任意对象的实例方法了解这些不同的使用形式,可以根据具体的编码需求选择最适合的方法引用方式;
6、 方法引用与Lambda表达式的比较:在某些情况下,方法引用可以代替Lambda表达式来提高代码可读性然而,并非所有情况都适合使用方法引用有时,使用Lambda表达式可能更清晰明了;

在使用方法引用时,请遵循上述注意事项,以确保正确且有效地应用方法引用,以及使代码更加简洁、可读和易于维护。

* 总结

总之,方法引用是Java编程语言中的一个重要特性,它能够简化代码、提高可读性和复用性。通过灵活应用方法引用,可以使代码更加清晰、简洁,并减少开发的工作量。


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