Java 8 Streams map API - 方法参考的解释

Question

示例代码：

class Outer {
    public Integer i;

    Outer(Integer i) {
        this.i = i;
    }

    public int getVal() { return i; }
}

class MyClass {

    public Integer f(Outer o) { return o.getVal();};

    public void main() {

        MyClass g = new MyClass();

        List<Integer> l1 = Arrays.asList(new Outer(2)).stream().map(g::f).collect(Collectors.toList());
        List<Integer> l2 = Arrays.asList(new Outer(2)).stream().map(Outer::getVal).collect(Collectors.toList());
    }
}

使用任一方法引用

1. Outer::instanceMethod 不带参数，基本上是Supplier<T> 功能接口。 ^[1]

2. MyClass::instanceMethod 接受 Outer 类型的参数并且是 Function<T,R>functional 接口。 ^[1]

有效。那么map 函数如何知道将选项（1）中的函数应用于流的对象，但将流对象传递给选项（2）中的函数？

[1]https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/util/stream/package-summary.html

Answer 1

首先map 方法不知道自己如何处理方法引用。那是编译器的工作。在这两种情况下，map 都期望：

Function<? super PackageName.outer,? extends Integer>

对于您的特殊问题，根据docs 的两个方法引用都是对特定对象的实例方法的引用

关于编译器如何处理 lambda 和方法引用并将它们转换为字节码this document，强烈推荐阅读。与您的问题最相关的部分（强调我的总结）：

当编译器遇到 lambda 表达式时，它首先降低 (desugars) 将 lambda 主体转换为一个方法，其参数列表和 返回类型与 lambda 表达式匹配，可能有一些 附加参数（对于从词法范围捕获的值，如果 任何。）在捕获 lambda 表达式的位置， 它会生成一个 invokedynamic 调用站点，调用该站点时会返回 lambda 所在的功能接口的一个实例 转换。此调用站点被称为 lambda 工厂 拉姆达。 lambda 工厂的动态参数是值 从词法范围中捕获。 lambda 的引导方法 factory 是 Java 语言运行时库中的一种标准化方法， 称为 lambda 元工厂。静态引导参数捕获 编译时已知的有关 lambda 的信息（函数 它将被转换到的接口，一个方法句柄 脱糖 lambda 主体，有关 SAM 类型是否为 可序列化等）

方法引用的处理方式与 lambda 表达式相同， 除了大多数方法引用不需要脱糖成 新方法；我们可以简单地为 引用的方法并将其传递给元工厂

实例捕获方法参考形式包括绑定实例 方法引用（s::length，使用 reference kind 捕获 调用虚拟)

您的 2 个案例的字节码是：

1. outer::instanceMethod

   // handle kind 0x5 : INVOKEVIRTUAL
   PackageName/outer.getVal()I, 
   (LPackageName/outer;)Ljava/lang/Integer;
   

2. MyClass::instanceMethod

   // handle kind 0x5 : INVOKEVIRTUAL
   PackageName/MyClass.f(LPackageName/outer;)Ljava/lang/Integer;, 
   (LPackageName/outer;)Ljava/lang/Integer;
   

注意，虽然第二行在第二种情况下更复杂，但最后一行是一样的。在这两种情况下，编译器只会看到一个接受outer 并返回Integer 的函数。这符合map 的预期。

方法参考在语言规范15.13 Method Reference Expressions 中进行了描述。 15.13.3 Run-Time Evaluation of Method References 中提到了方法引用的目标引用是方法的隐式第一个参数这一事实。

如果编译时声明是一个实例方法，那么目标 引用是调用方法的第一个形参。 否则，没有目标引用