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？
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：
package top.onefine.demo.methodReference;
// 定义打印的函数式接口
@FunctionalInterface
public interface Printable {
// 定义字符串的抽象方法
void print(String s);
}
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：
package top.onefine.demo.methodReference;
public class Demo01Printable {
// 定义一个方法，参数传递Printable接口，对字符串进行打印
public static void printString(Printable p) {
p.print("Hello world!");
}
public static void main(String[] args) {
// 调用printString方法，方法的参数是一个函数式接口，可以传递一个lambda表达式
// printString((String 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System.out对象，调用此对象中的方法println对字符串进行输出
* 注意：
* 1. System.out对象是已经存在的
* 2. println方法也是已经存在的
* 所以可以使用方法引用来优化Lambda表达式——直接使用System.out方法直接引用（调用）println方法
*
*/
// 方法引用
printString(System.out::println); // 方法的参数可以省略
}
}
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 的具体操作方案为：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 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？
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：
// 方法引用
printString(System.out::println); // 方法的参数可以省略
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。
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。
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 top.onefine.demo.methodReference;
public class MethodRerObject {
// 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 top.onefine.demo.methodReference;
// 定义打印的函数式接口
@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 top.onefine.demo.methodReference;
/**
* 通过对象名引用成员方法：
* 使用前提：对象名已经存在，成员方法也是已经存在
*/
public class Demo02ObjectMethodReference {
// 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) {
printString((String s) -> {
// 创建MethodRerObject对象
MethodRerObject o = new MethodRerObject();
// 调用MethodRerObject对象中的成员方法printUpperCaseString，把字符串按照大写输出
o.printUpperCaseString(s);
});
/* 使用方法引用来优化lambda表达式
对象MethodRerObject是已经存在的
成员方法printUpperCaseString也是已经存在的
因此可以使用 对象名 来引用成员方法
*/
MethodRerObject o = new MethodRerObject(); // 对象名o
printString(o::printUpperCaseString);
printString(new MethodRerObject()::printUpperCaseString);
}
}
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。
定义函数式接口：
package top.onefine.demo.methodReference;
@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 calaAbs(int number);
}
计算绝对值：
package top.onefine.demo.methodReference;
/**
* 通过类名引用静态成员方法
* 使用前提：类已经存在，静态成员方法也已经存在
*/
public class Demo03StaticMethodReference {
// 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 calcable) {
return calcable.calaAbs(number);
}
public static void main(String[] args) {
int absValue = method(-10, (int n) -> Math.abs(n)); // 对参数进行绝对值计算并返回结果
System.out.println(absValue);
/*
使用方法引用优化
Math类是已经存在的
abs计算绝对值的静态方法也是已经存在的
*/
System.out.println(method(-20, 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
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。
package top.onefine.demo.methodReference;
/**
* 定义见面的函数式接口
*/
interface Greetable {
// 定义一个见面的方法
void greet();
}
/**
* 定义父类
*/
class Human {
// 定义一个sayHello的方法
public void sayHello() {
System.out.println("Hello, human");
}
}
/**
* 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, man");
}
// 定义一个方法参数传递Greetable函数式接口
public static void method(Greetable g) {
g.greet();
}
public void show() {
method(() -> {
// 创建父类Human对象
Human human = new Human();
// 调用父类的sayHello方法
human.sayHello();
});
// 因为有子父类关系，所以存在一个关键字super，代表父类，可以直接使用super调用父类的成员方法
method(() -> super.sayHello());
/* 使用super引用父类的成员方法
super是已经存在的
父类的成员方法sayHello也是已经存在的
*/
method(super::sayHello);
}
public static void main(String[] args) {
new Man().show();
}
}
在这个例子中，下面两种写法是等效的：
- Lambda表达式：
() -> super.sayHello() - 方法引用：
super::sayHello
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。
package top.onefine.demo.methodReference;
/**
* 定义一个富有的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
interface Richable {
// 定义一个买方法，想买啥买啥
void buy();
}
/**
* 通过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();
}
// 定义一个非常开心的方法
public void soHappy() {
// 调用结婚的方法，方法的参数Richable是一个函数式接口
marry(() -> 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也是存在的
*/
marry(this::buyHouse);
}
public static void main(String[] args) {
new Husband().soHappy();
}
}
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
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。
package top.onefine.demo.methodReference;
import lombok.AllArgsConstructor;
import lombok.Getter;
import lombok.NoArgsConstructor;
import lombok.Setter;
@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
class Person {
private String name;
}
/**
* 定义一个创建Person对象的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
interface PersonBuilder {
// 根据传递的姓名创建Person对象返回
Person builderPerson(String name);
}
/**
* 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) {
printName("one fine", (String name) -> new Person(name));
/*
使用方法引用优化Lambda表达式
构造方法Person(name)已知
创建对象已知 new
*/
printName("one fine", 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
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。
package top.onefine.demo.methodReference;
/**
* 定义一个创建数组的函数式接口
*/
@FunctionalInterface
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);
}
/**
* 数组的构造器引用
*/
public class Demo2 {
// 方法的参数传递创建数组的长度和ArrayBuilder接口
// 方法的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) {
// 根据参数，创建指定长度的数组并返回
int[] array = createArray(6, (int length) -> new int[length]);
System.out.println(array.length);
/*
* 使用方法引用优化lambda表达式
* 已知创建的是int [] 数组
* 数组的长度也是已知的
*/
array = createArray(7, int[]::new); // int[] 引用 new
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