JDK8新特性

函数式接口

解释

有且只有一个抽象方法的接口

函数式编程的体现就是Lambda,所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口.只有确保接口中有且只有一个抽象方法,java中的Lambda才能顺利的进行推导

备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实 底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部 类的“语法糖”，但是二者在原理上是不同的。

格式

修饰符 interface 接口名称{
    public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);
    //其他非抽象内容
}

由于接口当中抽象方法的 public abstract 是可以省略的，所以定义一个函数式接口很简单：

//可以检测接口是否是一个函数式接口
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionInterface {
    //定义一个抽象方法,public abstract 可以省略
    public abstract void method();


}

与 @Override 注解的作用类似，Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解： @FunctionalInterface 。该注 解可用于一个接口的定义上.
一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。

函数式接口的使用:一般可以作为方法的参数和返回值类型

public class demo01 {
    //定义一个方法,参数使用函数式接口MyFunctionInterface
    public static void show(MyFunctionInterface myInterface){
        myInterface.method();

    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用show方法,方法的参数是一个接口,所以可以传递接口的实现类对象
        show(new MyFunctionalInterfaceImpl());

        //调用show方法,方法的参数是一个借口,所以我们可以传递接口的匿名内部类
        show(new MyFunctionInterface() {
            @Override
            public void method() {
                System.out.println("使用匿名内部类重写接口中的抽象方法");
            }
        });
        //调用show方法,方法的参数是一个函数式接口,所以我们可以Lambda表达式
        show(()->{
            System.out.println("使用Lambda表达式重写接口中的方法");
        });
        //简化Lambda表达式
        show(()-> System.out.println("使用简化的Lambda表达式重写接口中的方法"));
    }
}

函数式编程

Lambda的延迟执行

有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以 作为解决方案，提升性能。

性能浪费的日志案例

注:日志可以帮助我们快速的定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。 一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：

public class Demo01Loger {
    //定义一个根据日志的级别,显示日志的信息的方法
    public static void showLog(int level, String message){
        if(level==1){
            System.out.println(message);
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        String msg1 = "Hello";
        String msg2 = "World";
        String msg3 = "Java";
        showLog(1,msg1+msg2+msg3);
    }
}

这段代码存在问题：无论级别是否满足要求，作为 log 方法的第二个参数，三个字符串一定会首先被拼接并传入方法内，然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求，那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪费。

备注：SLF4J是应用非常广泛的日志框架，它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行 字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中，仅在日志级别满足要求的情况下才会进 行字符串拼接。例如： LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS") ，其中的大括号 {} 为占位 符。如果满足日志级别要求，则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字 符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。

Lambda更优写法

public class Demo02LogerLambda {
    public static void showLog(int level,MessageBuilder mb){
        if(level==1){
            System.out.println(mb.buildMessage());
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        String msg1 = "Hello";
        String msg2 = "World";
        String msg3 = "Java";
//        showLog(1,()->{
//            //返回一个拼接好的字符串
//            return msg1+msg2+msg3;
//        });
        showLog(1,()->msg1+msg2+msg3);
        /*
            使用Lambda表达式作为参数传递,仅仅是把参数传递到showLog方法中,只有满足条件
                才会调用接口MessageBuilder中的方法builderMessage
                才会进行字符串的拼接
            如果条件不满足,MessageBuilder接口中的方法builderMessage不会执行
         */
    }
}

使用Lambda作为参数和返回值

如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式接口作为方法参数。

例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。

public class Demo04Runnable {
    private static void startThread(Runnable task) {
        new Thread(task).start();
    }

    public static void main(String[] args) {
        startThread(()-> System.out.println("线程任务执行！"));
    }
}

类似地，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一 个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。

public class Demo05Comparator {
    public static Comparator<String> getComparator() {
        //方法的返回值类型是一个接口,那么我们可以返回这个接口的匿名内部类
        /*
        return new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.length()-o1.length();
            }
        };
        */

        //方法的返回值类型是一个函数式接口,所以我们可以返回一个Lambda表达式
        return (String o1, String o2) -> o2.length() - o1.length();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] array = {"abc", "ab", "abcd"};
        System.out.println(Arrays.toString(array));
        Arrays.sort(array, getComparator());
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

常用函数式接口

JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在 java.util.function 包中被提供。 下面是最简单的几个接口及使用示例。

java.util.function.Supplier<T> 接口仅包含一个无参的方法：T get()。用来获取一个泛型参数指定类型的对 象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。

public class Demo01Supplier {
    //定义一个方法,方法的参数传递Supplier<T>接口,泛型执行String,get方法就会返回一个String
    public static String getString(Supplier<String>sup){
        return sup.get();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = getString(()-> "胡歌");
        System.out.println(s);
    }
}

Consumer接口

java.util.function.Consumer<T> 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据， 其数据类型由泛型决定。

抽象方法：accept

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。基本使用如：

public class Demo {
    public static void method(String name,Consumer<String> con){
        con.accept(name);
    }

    public static void main(String[] args) {
        method("C罗",(String name)-> System.out.println(new StringBuilder(name).reverse().toString()));
    }
}
默认方法：andThen

如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作， 然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。下面是JDK的源代码：

default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }

备注： java.util.Objects 的 requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出 NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。

要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组 合的情况

/**
 * Consumer<String> con1;
 * Consumer<String> con2;
 * String s = "Hello";
 * con1.accept(s);
 * con2.accept(s);
 * 连接两个Consumer接口 再进行消费
 * con1.andThen(con2).accept(s) 谁写前边谁先消费
 */
public class DemoConsumerAndThen {
    public static void method(String s, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) {
//        con1.accept(s);
//        con2.accept(s);
        con1.andThen(con2).accept(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        method("Hello",
                (t) -> {
                    //消费方式:把字符串转换为大写输出
                    System.out.println(t.toUpperCase());
                },
                (t) -> {
                    //消费方式:把字符串转换为小写输出
                    System.out.println(t.toLowerCase());
                }
        );
    }
}

Predicate接口

有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用 java.util.function.Predicate<T> 接口。

抽象方法：test
public class DemoTest {
    public static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre) {
        return pre.test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "abdksabdk";
        //对参数传递的字符串进行判断.判断字符串长度是否大于5,并把结果返回
        checkString(s, (String str) -> str.length() > 5
        );
    }
}

Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：

默认方法：and

既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个 Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时，可以使用default方法 and。其JDK源码为：

default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }

import java.util.function.Predicate;

/**
 * 判断一个字符串:
 * 1.长度是否大于5
 * 2.是否包含a
 */
public class DemoAnd {
    public static boolean method(String s, Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
        return one.and(two).test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "dadasbfuabfias";
        boolean b = method(s,
                (String str) -> {
            return str.length()>5;
                },
                (String str) -> {
            return str.contains("a");
                });
        System.out.println(b);
    }
}
默认方法：or

与 and 的“与”类似，默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为：

default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

/**
 * 判断一个字符串:
 * 1.长度是否大于5
 * 2.是否包含a
 * 满足一个条件即可
 */
public class DemoOr {
    public static boolean method(String s, Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
        return one.or(two).test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "dadasbfuabfias";
        boolean b = method(s,
                (String str) -> {
                    return str.length()>5;
                },
                (String str) -> {
                    return str.contains("a");
                });
        System.out.println(b);
    }
}
默认方法：negate

“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。默认方法 negate 的JDK源代码为：

    default Predicate<T> negate() {
        return (t) -> !test(t);
    }

从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在 test 方法调用之前 调用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一样：

/**
 * 判断一个字符串:
 * 1.长度是否大于5
 * 如果大于5返回false
 * 如果小于5,返回true
 */
public class DemoNegate {
    public static boolean method(String s, Predicate<String> one) {
        return one.negate().test(s);
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "dadasbfuabfias";
        boolean b = method(s,
                (String str) -> {
                    return str.length()>5;
                }
                );
        System.out.println(b);
    }
}

Function接口

java.util.function.Function<T,R> 接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件， 后者称为后置条件。
抽象方法：apply Function
接口中最主要的抽象方法为： R apply(T t) ，根据类型T的参数获取类型R的结果。 使用的场景例如：将 String 类型转换为 Integer 类型。
public class DemoApply {
/**
* 定义一个方法,方法的参数传递一个字符串类型的证书
* 方法的另一个参数传递一个Function接口,泛型使用<String,Integer>
* 使用Function接口中的方法apply,把字符串类型的整数,转换为Integer类型的整数
*/
public static void change(String s, Function<String, Integer> fun) {
// Integer in = fun.apply(s);
int in = fun.apply(s);//自动拆箱
System.out.println(in);
}

public static void main(String[] args) {
    String s = "12345";
    change(s, (String str) -> Integer.parseInt(str));
}

}
当然，最好是通过方法引用的写法。

默认方法：andThen Function

接口中有一个默认的 andThen 方法，用来进行组合操作。JDK源代码如：

default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

该方法同样用于“先做什么，再做什么”的场景，和 Consumer 中的 andThen 差不多：

import java.util.function.Function;

/**
 * 需求:
 * 把String类型的"1234"转化为Integer类型,把转换后的结果加100
 * 把增加后的Integer类型的数据转换为String
 */
public class Demo_andThen {
    public static void method(String s, Function<String, Integer> fun1, Function<Integer, String> fun2) {
        System.out.println(fun1.andThen(fun2).apply(s));
    }

    public static void main(String[] args) {
        String s = "1234";
        method(s,
                (String str) -> Integer.parseInt(str) + 100,
                (Integer i) -> i + ""
        );
    }

请注意，Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。

Stream流

说到Stream便容易想到I/O Stream，而实际上，谁规定“流”就一定是“IO流”呢？在Java 8中，得益于Lambda所带 来的函数式编程，引入了一个全新的Stream概念，用于解决已有集合类库既有的弊端。

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：

public class ForEach {
    public static void main(String[] args) {
        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");
        for (String name : list) {
            System.out.println(name);
        }
    }
}

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：

  1. 将集合A根据条件一过滤为子集B；
  2. 然后再根据条件二过滤为子集C。

Stream的更优写法

public class UseStream {
    public static void main(String[] args) {
        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.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。

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。

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。
public class GetStream {
    //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 = set.stream();

    Map<String,String>map = new HashMap<>();
    Set<String>keySet = map.keySet();
    Stream<String>stream3 = keySet.stream();

    Collection<String>values = map.values();
    Stream<String>stream4 =  values.stream();

    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(1,2,3,4,5,6,7,8,9);
    //可变参数可以传递数组
    Integer[] arr = {1,2,3,4,6,7};
    Stream<Integer>stream7 = Stream.of(arr);
    String[]arr2={"a","bb","ccc"};
    Stream<String>stream8 = Stream.of(arr2);
}

常用方法

常用方法的操作过程

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。
逐一处理：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。

复习Consumer接口

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。 基本使用：

import java.util.stream.Stream; 
public class Demo12StreamForEach {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若");
        stream.forEach(name ‐> System.out.println(name));
    }
}

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

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。

复习Predicate接口

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。 基本使用 Stream流中的 filter 方法基本使用的代码如：

Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); 
Stream<String> result = original.filter(s ‐> s.startsWith("张"));
映射：map
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。

复习Function接口

此前我们已经学习过 java.util.stream.Function 函数式接口，其中唯一的抽象方法为：R apply(T t);
这可以将一种T类型转换成为R类型，而这种转换的动作，就称为“映射”。 基本使用 Stream流中的 map 方法基本使用的代码如：

Stream<String> original = Stream.of("10", "12", "18"); 
Stream<Integer> result = original.map(str‐>Integer.parseInt(str));

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）。

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();
也是一个终结方法

取用前几个：limit

是一个延迟方法

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：

Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); 
Stream<String> result = original.limit(2); 
System.out.println(result.count()); // 2
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：

Stream<String> original = Stream.of("张无忌", "张三丰", "周芷若"); 
Stream<String> result = original.skip(2);
System.out.println(result.count()); // 1
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。 该方法的基本使用代码如：

Stream<String> streamA = Stream.of("张无忌"); 
Stream<String> streamB = Stream.of("张翠山"); 
Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);

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？

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 s);
}

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 Demo01Printable {
    public static void  printString(Printable data) {
        data.print("Hellow world");
    }

    public static void main(String[] args) {
        printString((s) -> {
            System.out.println(s);
        });
    }
分析:

Lambda表达式的目的:打印参数传递的字符串,把参数s传递给了System.out对象中的方法println对字符串进行了输出
注意:

  1. System,out对象是已经存在的
  2. println方法是已经存在的
    所以我们可以使用方法引用来优化Lambda表达式
    可以使用System.out方法直接引语(调用)println方法
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。

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 Demo01Printable {
    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。

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：

public class MethodRefObject {
    public void printUpperCase(String str){
        System.out.println(str.toUpperCase());
    }
}

函数式接口仍然定义为：

@FunctionalInterface
public interface Printable {
    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：

public class Demo02ObjectMethodRef {
    // 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Pirntable是一个函数式接口,所以可以传递Lambda表达式
        printString((s)->{
            MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
            // 调用MethodRefObject对象中的成员方法将字符串按照大写输出
            obj.printUpperCase(s);
        });
        /*
            使用方法引用优化Lambda
            对象是已经存在的MethodRefObject,成员方法也是已经存在的
            所以我们可以用对象名引用成员方法
         */
        MethodRefObject obj = new MethodRefObject();
        printString(obj::printUpperCase);
    }
}

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：

@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);
}

第一种写法是使用Lambda表达式：

public class Demo01Lambda {
    public static int method(int number,Calcable c){
        return c.calsAbs(number);
    }
    public static void main(String[] args) {
        //调用method方法,传递计算绝对值的整数和Lambda表达式
        int num = method(-10,(n)->{
            return Math.abs(n);
        });
        System.out.println(num);
    }
}

但是使用方法引用的更好写法是：

public class Demo02MethodRef {
    /*
        使用方法引用优化Lambda表达式
        Math类是存在的,abs静态方法也是存在的
        直接通过类名引用静态方法
     */
    public static int method(int num, Calcable c) {
        return c.calsAbs(num);
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(method(-10, Math::abs));
    }
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

  • Lambda表达式： n -> Math.abs(n)
  • 方法引用： Math::abs

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：

@FunctionalInterface
public interface Greetable {
    void greet();
}

然后是父类 Human 的内容：

public class Human {
    public void sayHello(){
        System.out.println("Hello,我是Human");
    }
}

最后是子类 Man 的内容
public class Man extends Human {
    @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
        /**
         *  method(()->{
         *  Human h = new Human();
         *  h.sayHello();
         });
         */
        /**
         * 因为有子父类关系,所以存在的一个关键字super,我们可以直接通过super调用父类的成员方法
         */
        method(() -> {
            super.sayHello();
        });
        /**
         * 直接使用父类引用父类成员方法
         */
        method(super::sayHello);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Man().show();
    }
}

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：

@FunctionalInterface
public interface Richable {
    void buy();
}

开心方法 beHappy 调用了结婚方法 marry ，后者的参数为函数式接口 Richable ，所以需要一个Lambda表达式。 但是如果这个Lambda表达式的内容已经在本类当中存在了，则可以对 Husband 丈夫类进行修改：

public class Husband {
    private void marry(Richable lambda) {
        lambda.buy();
    }
    private void buyHouse(){
        System.out.println("深圳南山一套房");
    }

    public void beHappy() {
        marry(this::buyHouse);
    }

    public static void main(String[] args) {
        new Husband().beHappy();
    }
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

  • Lambda表达式： () -> this.buyHouse()
  • 方法引用： this::buyHouse

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：

public class Person {
    private String name;
    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：

@FunctionalInterface
public interface PersonBuilder {
    Person buildPerson(String name);
}

通过构造器引用，有更好的写法：

public class Demo {
    public static void printName(String name,PersonBuilder builder){
        System.out.println(builder.buildPerson(name).getName());
    }

    public static void main(String[] args) {
        printName("赵丽颖",Person::new);
    }
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

  • Lambda表达式： name -> new Person(name)
  • 方法引用： Person::new

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：

@FunctionalInterface
public interface ArrayBuilder {
    int[] buildArray(int length);
}

在应用该接口的时候，可以通过Lambda表达式,但是更好的写法是使用数组的构造器引用：

public class Demo {
    public static int[] initArray(int length,ArrayBuilder builder){
        return builder.buildArray(length);
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = initArray(10,length -> new int[length]);
        System.out.println(array.length);
    }
}

在这个例子中，下面两种写法是等效的：

  • Lambda表达式： length -> new int[length]
  • 方法引用： int[]::new
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