Java 中通过 “类::实例方法” 方式获取方法引用的原理及应用

Java 方法引用：类::实例方法 的原理详解

Java 中的方法引用提供了一种简洁的语法，用于替代 Lambda 表达式。 类::实例方法 这种形式的方法引用，其工作原理值得深入探讨。

核心概念：方法引用表达式与隐式 this

类::实例方法 本质上是一个方法引用表达式，它在编译时被转换为一个方法调用。关键在于理解实例方法的隐式 this 参数。

当调用一个实例方法时，第一个参数总是隐式存在的，即该方法所属的对象实例（this）。 方法引用表达式会自动处理这个隐式参数。

示例分析：String::toUpperCase

让我们分析文中提供的例子：

List list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "a", "b", "c");
list.stream()
    .map(String::toUpperCase)
    .forEach(System.out::println);

String::toUpperCase 引用了 String 类的 toUpperCase() 实例方法。 map 方法接受一个函数作为参数，这个函数需要一个 String 类型的参数并返回一个 String 类型结果。 String::toUpperCase 正好满足这个要求：

1. 隐式 this: map 方法传入的每个 String 对象都作为 toUpperCase() 方法的隐式 this 参数。
2. 参数匹配: toUpperCase() 方法本身不需要额外参数，与 map 方法的参数类型完美匹配。

编译器如何处理:

编译器会将 String::toUpperCase 转换为一个 Lambda 表达式，例如：

(String str) -> str.toUpperCase()

然后，编译器再将这个 Lambda 表达式转换为一个函数对象，最终由 map 方法调用。

总结：

类::实例方法 方法引用的工作原理是：

1. 隐式 this 传递: 方法所属对象的实例作为方法的第一个参数隐式传递。
2. 参数类型匹配: 方法引用的参数类型必须与目标方法（例如 map 方法的函数参数）的参数类型相匹配。 如果目标方法需要多个参数，则方法引用也必须对应多个参数。

因此，类::实例方法 的简洁语法实际上隐藏了对 this 的隐式传递和 Lambda 表达式的转换过程，使得代码更易读和编写。 理解这个隐式 this 的作用是掌握方法引用的关键。