1. 概述
Java 8中最受欢迎的变化之一是引入了lambda表达式，因为它们允许我们放弃匿名类，大大减少了样板代码并提高了可读性。
方法引用是一种特殊类型的lambda表达式，它们通常用于通过引用现有方法来创建简单的lambda表达式。
有四种类型的方法引用：
- 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
- 构造函数
在本教程中，我们将探讨Java中的方法引用。
2. 引用静态方法
我们将从一个非常简单的示例开始，将字符串列表的元素转化为大写并打印：
List<String> messages = Arrays.asList("hello", "tuyucheng", "readers!");
我们可以通过利用简单的lambda表达式直接调用StringUtils.capitalize()方法来实现这一点：
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);
请注意，方法引用始终使用::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，让我们考虑两个类：
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());
}
}
并且，让我们创建一个BicycleComparator对象来比较自行车的frameSize：
BicycleComparator bikeFrameSizeComparator = new BicycleComparator();
我们可以使用lambda表达式按frameSize对自行车进行排序，但我们需要指定两个自行车进行比较：
createBicyclesList().stream()
.sorted((a, b) -> bikeFrameSizeComparator.compare(a, b));
相反，我们可以使用方法引用让编译器为我们处理参数传递：
createBicyclesList().stream()
.sorted(bikeFrameSizeComparator::compare);
方法引用更清晰、更具可读性，因为代码清楚地表明了我们的意图。
4. 引用特定类型的任意对象的实例方法
这种类型的方法引用类似于前面的示例，但无需创建自定义对象来执行比较。
让我们创建一个要排序的整数列表：
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，则需要显式传递这两个参数，而使用方法引用则更为直接：
numbers.stream()
.sorted((a, b) -> a.compareTo(b));
numbers.stream()
.sorted(Integer::compareTo);
尽管它仍然是单行代码，但方法引用更易于阅读和理解。
5. 引用构造函数
我们可以像在第一个示例中引用静态方法一样引用构造函数，唯一的区别是在这里我们使用new关键字。
让我们从具有不同品牌的字符串列表中创建一个Bicycle数组：
List<String> bikeBrands = Arrays.asList("Giant", "Scott", "Trek", "GT");
首先，我们向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，我们将从方法引用中使用新的构造函数，并从原始字符串列表创建一个Bicycle数组：
bikeBrands.stream()
.map(Bicycle::new)
.toArray(Bicycle[]::new);
请注意我们如何使用方法引用同时调用Bicycle和Array构造函数，从而使我们的代码看起来更加简洁明了。
6. 其他示例和限制
正如我们到目前为止所看到的，方法引用是使我们的代码和意图非常清晰和可读的好方法。但是，我们不能使用它们来替换所有类型的lambda表达式，因为它们有一些限制。
其中的主要限制是它们最大的优势：前一个表达式的输出需要与引用的方法签名的输入参数相匹配。
让我们看一下此限制的示例：
createBicyclesList().forEach(b -> System.out.printf(
"Bike brand is '%s' and frame size is '%d'%n",
b.getBrand(),
b.getFrameSize()));
这个简单的情况不能用方法引用来表达，因为在我们的例子中printf方法需要3个参数，而使用createBicyclesList().forEach()只允许方法引用推断一个参数(Bicycle对象)。
最后，让我们探讨如何创建一个可以从lambda表达式引用的无操作函数。
在这种情况下，我们希望使用lambda表达式而不使用其参数。
首先，我们创建doNothingAtAll方法：
private static <T> void doNothingAtAll(Object... o) {
}
由于它是可变参数方法，因此它适用于任何lambda表达式，无论引用的对象或推断的参数数量如何。
现在，让我们看看它的实际效果：
createBicyclesList()
.forEach((o) -> MethodReferenceExamples.doNothingAtAll(o));
7. 总结
在这个简短的教程中，我们介绍了Java中的方法引用是什么以及如何使用它们来替换lambda表达式，从而提高可读性并阐明程序员的意图。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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