深入解析 Java 方法引用：Lambda 表达式的进化之路

前言

方法引用是 Java 8 提供的一种新特性，它允许我们更简洁地传递现有方法作为参数。这项特性实际上是对 Lambda 表达式的一种补充，通过方法引用，我们可以直接引用现有方法，而无需编写完整的Lambda表达式。最近在使用方法引用的过程中有了一些感悟，这里希望以文章的形式记录下来，与大家分享。

1. 背景

最近在使用 Mybatis-plus 这个框架，这个框架能在 Mybatis 的基础上减少简单 SQL 的编写，直接使用Java 代码的方式拼接我们想要的 SQL，我为了研究怎样才能不写 SQL 也是在尽量多地翻看 Mybatis-plus 相关文档，尽量能用代码解决地绝不写 SQL。

1.1. LambdaQueryMapper

LambdaQueryMapper 是 MyBatis-Plus 提供的一种基于 Lambda 表达式的查询方式。通过使用 LambdaQueryMapper，我们可以利用 Lambda 表达式来编写类型安全的、更具可读性的查询代码，而无需担心手动编写 SQL 或者处理字符串连接等操作。下面是一个查询示例：

import com.baomidou.mybatisplus.core.conditions.query.QueryWrapper;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.additional.query.impl.LambdaQueryChainWrapper;
import com.baomidou.mybatisplus.extension.service.additional.query.impl.LambdaQueryWrapper;public class UserService {private UserMapper userMapper;// 查询用户列表的方法示例public List<User> queryUserList(String username, Integer age, String email) {LambdaQueryWrapper<User> queryWrapper = new LambdaQueryWrapper<>();// 构建查询条件queryWrapper.eq(User::getUsername, username).gt(age != null, User::getAge, age).like(email != null, User::getEmail, email);// 执行查询List<User> userList = userMapper.selectList(queryWrapper);return userList;}
}

在这个查询示例中，我们可以通过 User::getAge 指定 age 字段为查询条件，通过 User::getEmail来指定 email 为查询条件。这种形式的 Java 代码就叫做方法引用。

1.2. 函数式接口

说到方法引用，就不得不说函数式接口。在 java 中只有一个抽象方法的接口叫做函数式接口，每一种方法引用类型实际上对应一个函数式接口。

例如我们比较熟悉的 Runnable ，它其实就是一个函数式接口。它的定义如下：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {public abstract void run();
}

它就代表可以接收一个没有参数也没有返回值的方法：

public class Test {public static void main(String[] args) {Test test = new Test();test.runnable(test::getXxx);}public void runnable(Runnable runnable){runnable.run();}public void getXxx(){System.out.println("run");}
}

同样的，如果我希望接收只有一个参数且只有一个返回值的方法进来，怎么做呢？Java 中也提供了这样的函数式接口 Function<T,R>：

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {R apply(T t);
}

它接收一个参数 T，且返回一个类型 R，所以我们就可以这么用

public class Test {public static void main(String[] args) {Test test = new Test();test.function(test::getXyy);}public <T,R> void function(Function<T,R> function){}public Integer getXyy(String s){return 1;}
}

1.3. 对于 User::getAge 疑惑

通过上面的叙述，我们知道只要在方法中声明函数式接口，我们就可以使用方法引用的形式将函数作为方法参数传入方法中。但是我在查看 LambdaQueryWrapper 源码的过程中方法，它在 eq、like 等方法中定义的参数类型为函数是接口是 SFunction<T,R>

@FunctionalInterface
public interface SFunction<T, R> extends Function<T, R>, Serializable {
}

也就是说它本质也是一个 Function<T,R> ,匹配的是一个参数以及一个返回值的方法，但是 User::getAge对应的 get 方法只有返回值而没有参数，这是怎么匹配上的？

2. 理解

经过一番查找资料，我终于理解了。下面就由小的来解释一下其中的原由。方法引用我们可以将其分成两部分，以 User::getAge 为例，前半部分是 User，它既可以是 User 类，也可以是 User 对象。后半部分是 getAge 它既可以是类方法（静态方法）也可以是对象方法（非静态方法），理论上有四种组合，即：

• 对象-类方法
• 对象-对象方法
• 类-类方法
• 类-对象方法

2.1. 对象::类方法

这种形式是不被允许的，会直接报错：

2.2. 对象::对象方法

如果是这种，其实就是直接匹配，也就是说，方法的类型必须和方法引用对应，以 Function<T,R> 为例，必须得是一个参数和一个返回值，代码如下：

public class Test {public static void main(String[] args) {Test test = new Test();//引用为对象test.function(test::getXyy);}public <T,R> void function(Function<T,R> function){}public  Integer getXyy(String s){return 1;}
}

2.3. 类::类方法

这种和上面是一样的，也是要遵循参数和返回值相对应的规则：

public class Test {public static void main(String[] args) {Test test = new Test();//引用变为类test.function(Test::getXyy);}public <T,R> void function(Function<T,R> function){}/*** 变为静态方法*/public static Integer getXyy(String s){return 1;}
}

2.4. 类::对象方法

而对于类::对象方法这种形式，它就有点特殊了，它存在一个隐式转换，我们先看代码：

public class Test {public static void main(String[] args) {Test test = new Test();test.function(Test::getXyy);}public <T,R> void function(Function<T,R> function){}/*** 无参数、一个返回值的对象方法*/public Integer getXyy(){return 1;}
}

function 期待的参数类型是：一个参数、一个返回值的方法，然而对应的却是：无参数、一个返回值的方法，这是怎么回事呢？

原来，对于这种类型的方法引用存在一个隐式转化，即：Test::getXyy 等价于 (Test t) -> t.getXyy()，而 (Test t) -> t.getXyy()代表的就是：一个参数，一个返回值的方法，所以才能匹配 Function<T,R>函数式接口类型。

为什么它需要做这样的转换？本质上是由于类是无法调用对象方法，所以对于 类::对象方法这种形式的方法引用都需要进行这样的隐式转换。