Java 中函数引用的实现原理

函数引用在 java 这些内部类持有目标方法的引用是通过自动生成内部类来实现的。具体实现步骤包括：获取目标方法 methodhandle 例子。创建匿名内部封装方法句柄，实现 java.util.function.function 接口。将内部类作为参数传递给其他方法或 lambda 表达式。

Java 中函数引用的实现原理

函数引用是 Java 8 引入的语法特性允许我们将方法名作为参数传递给其他方法或lambda表达式。在实现方面，函数引用本质上是一个对象，包括对目标方法的引用。

内部类

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实现函数引用的核心是使用包含方法引用的内部类。当我们创建函数引用时，编译器会自动生成一个实现函数引用 java.lang.invoke.MethodHandle 接口的内部类别。此类持有引用目标方法并重写 invokeExact() 该方法实际调用。

以下是函数引用实际指向的内部类简化版示例:

class MyFunctionReference {
    private MethodHandle targetMethod;

    public MyFunctionReference(Method targetMethod) {
        this.targetMethod = targetMethod.asType(MethodHandle.type());
    }

    public Object invoke(Object... args) throws Throwable {
        return targetMethod.invokeExact(args);
    }
}

获取方法句柄

为了将方法名转换为函数引用，编译器将通过 Reflection API 获取目标方法 MethodHandle 实例。MethodHandle 它提供了一个底层类别 Java 无需反射调用即可直接访问该方法。

引用创建函数

一旦编译器获得了方法句柄，它将创建一个匿名的内部类来包装方法句柄。内部类别已经实现 java.util.function.Function 接口可以引用方法作为参数传递给其他方法或lambda表达式。

实战案例

我们创建了一个函数引用，它返回整数平方，然后将其作为参数传递给 forEach() 方法中：

List<Integer> numbers = List.of(1, 2, 3, 4, 5);

Function<Integer, Integer> square = i -> i * i;

numbers.forEach(square);  // 输出平方后的数字

结论

函数引用是通过自动生成内部类来实现的。内部类持有引用和重写目标方法 invoke() 方法。通过使用函数引用，我们可以将方法名作为参数传递给其他方法，从而提高代码的可读性和可维护性。

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