深入理解Java8双冒号::的使用

一、方法引用

java8允许我们使用lambda表达式创建匿名方法。但有时lambda表达式除了调用现有方法之外什么也不做。在这些情况下，通过名称引用现有的方法，通常能更直白的表现出方法的调用过程。对于已经存在的且具有方法名称的方法，它其实是简洁且易于读取的一种lambda表达式，或者说是对lambda表达式的一种进一步简化。

现在我们来看看下面这个“person”类：

public class Person {

  public enum Sex {
    MALE, FEMALE
  }

  String name;
  LocalDate birthday;
  Sex gender;
  String emailAddress;

  public int getAge() {
    // ...
  }
  
  public Calendar getBirthday() {
    return birthday;
  }  

  public static int compareByAge(Person a, Person b) {
    return a.birthday.compareTo(b.birthday);
  }}

假设你的社交网络应用程序的成员包含在一个数组中，并且你希望按年龄对数组进行排序。你可以使用以下代码：

Person[] rosterAsArray = roster.toArray(new Person[roster.size()]);

class PersonAgeComparator implements Comparator<Person> {
  public int compare(Person a, Person b) {
    return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
  }
}
    
Arrays.sort(rosterAsArray, new PersonAgeComparator());

上面最后一行代码：中的sort方法源码如下：

static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c)

注意，接口comparator是一个功能接口。因此，你可以使用lambda表达式，而不是定义并创建实现comparator的类的新实例，所以上上面的代码可以用lambda表达式改写成下面这样：

Arrays.sort(rosterAsArray,  (Person a, Person b) -> {    return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());  });

但是，我们已经在Person bean对象中提前写好了用来比较两个person对象的出生日期的方法：，所以你其实可以在lambda表达式的主体中直接调用这个方法方法：

Arrays.sort(rosterAsArray,
  (Person a, Person b) -> {
    return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
  }
);

因为这个上面这个lambda表达式是在调用现有的方法，所以我们这里就可以使用上面提到的使用方法引用方式（及双冒号 ::），而不是之前我们熟悉的lambda表达式：

Arrays.sort(rosterAsArray, Person::compareByAge);

方法引用 person：：comparebyage 在语义上与lambda表达式（a，b）->person.comparebyage（a，b）相同。他们都有以下特点：

• 它的形参列表复制自comparator<person>.compare，即(Person, Person)。
• 它的主体调用方法是：person.comparebyage。

二、方法引用的种类（哪些场景可以使用方法引用）

有四种方法引用：

1、引用静态方法

例如：

Person：：comparebyage 是对Person类的静态方法 comparebyage 的引用。

2、引用特定对象的实例方法

以下是对特定对象的实例方法的引用示例：

class ComparisonProvider {
  public int compareByName(Person a, Person b) {
    return a.getName().compareTo(b.getName());
  }
    
  public int compareByAge(Person a, Person b) {
    return a.getBirthday().compareTo(b.getBirthday());
  }
}
ComparisonProvider myComparisonProvider = new ComparisonProvider();
Arrays.sort(rosterAsArray, myComparisonProvider::compareByName);

方法引用   myComparisonProvider::compareByName 调用对象myComparisonProvider的一部分方法 compareByName。然后JRE会自动推断方法类型参数，在这种情况下为(Person, Person)。

3、引用特定类型的任意对象的实例方法

以下是对特定类型的任意对象的实例方法的引用示例：

String[] stringArray = { 
  "Barbara", "James", "Mary", "John",
  "Patricia", "Robert", "Michael", "Linda"
 };

Arrays.sort(stringArray, String::compareToIgnoreCase);

方法引用  string：：compareTogignoreCase  的等效lambda表达式会有形参列表（String a，String b），其中a和b是用于更好地描述此示例的任意名称。这次的方法引用，将调用方法a.CompareTognoreCase（b）。

这里官网原文可能说的不是很清楚，也有点拗口，多说一句：

如何理解：对特定类型的 任意对象的 实例方法的引用  这句话呢？

实际上上面代码没有在特定实例（也就是没有new一个指定的String 实例出来，像这样：String s = new String() ,s就是一个指定的String对象的实例）上引用方法 compareTogignoreCase ，而是在String类自身引用的。

我们进入Arrays.sort（xx,xx）方法源码，我们可以看到这个数组排序方法底层算法涉及循环，那么这行代码我们可以想象它会在每循环到数组的一个String元素时，以这个String元素所属类型对象（其实就是String对象）的身份去调用compareTogignoreCase方法，即：

会调用的compareTogignoreCase   --》String Barbara = new String(); Barbara.compareTogignoreCase   

会调用的compareTogignoreCase  --》String James= new String();James.compareTogignoreCase  

以此类推。。。

我可能解释的也不太好，主要就是想语言上理解一下：对特定类型的 任意对象的 实例方法 的引用

4、引用构造函数

你可以通过使用name new 的方式引用构造函数，这与静态方法的引用方式类似。

下面这个示例方法，是将元素从一个集合复制到另一个集合。我们将以这个方法为例，讲解如何使用方法引用的方式引用构造函数。

public static <T, SOURCE extends Collection<T>, DEST extends Collection<T>>
  DEST transferElements(SOURCE sourceCollection,Supplier<DEST> collectionFactory) {
    
    DEST result = collectionFactory.get();

    for (T t : sourceCollection) {
      result.add(t);
    }

    return result;
}

函数接口supplier包含一个无参但返回一个对象的get方法，源码可见，他返回的类型就是泛型的类型，如下：

因此，可以使用lambda表达式调用方法transferElements，如下所示：

Set<Person> rosterSetLambda =
  transferElements(roster, () -> { return new HashSet<>(); });

可以使用构造函数引用代替lambda表达式，如下所示：

Set<Person> rosterSet = transferElements(roster, HashSet::new);

上面代码，Java编译器执行的时候会自动推断出这里想要创建一个包含Person类型元素的hashset集合。当然你也可以显示的指定类型，如下：

Set<Person> rosterSet = transferElements(roster, HashSet<Person>::new);