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Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Imperative Sprachkonzepte
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Objektorientierte Beziehungsfragen
7 Ausnahmen müssen sein
8 Äußere.innere Klassen
9 Besondere Typen der Java SE
10 Generics<T>
11 Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung
12 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
13 Komponenten, JavaBeans und Module
14 Die Klassenbibliothek
15 Einführung in die nebenläufige Programmierung
16 Einführung in Datenstrukturen und Algorithmen
17 Einführung in grafische Oberflächen
18 Einführung in Dateien und Datenströme
19 Einführung ins Datenbankmanagement mit JDBC
20 Einführung in <XML>
21 Testen mit JUnit
22 Bits und Bytes und Mathematisches
23 Die Werkzeuge des JDK
A Java SE-Paketübersicht
Stichwortverzeichnis


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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom

Einführung, Ausbildung, Praxis
Buch: Java ist auch eine Insel


Java ist auch eine Insel

Pfeil 11 Lambda-Ausdrücke und funktionale Programmierung
Pfeil 11.1 Code = Daten
Pfeil 11.2 Funktionale Schnittstellen und Lambda-Ausdrücke im Detail
Pfeil 11.2.1 Funktionale Schnittstellen
Pfeil 11.2.2 Typ eines Lambda-Ausdrucks ergibt sich durch Zieltyp
Pfeil 11.2.3 Annotation @FunctionalInterface
Pfeil 11.2.4 Syntax für Lambda-Ausdrücke
Pfeil 11.2.5 Die Umgebung der Lambda-Ausdrücke und Variablenzugriffe
Pfeil 11.2.6 Ausnahmen in Lambda-Ausdrücken
Pfeil 11.2.7 Klassen mit einer abstrakten Methode als funktionale Schnittstelle? *
Pfeil 11.3 Methodenreferenz
Pfeil 11.3.1 Varianten von Methodenreferenzen
Pfeil 11.4 Konstruktorreferenz
Pfeil 11.4.1 Standard- und parametrisierte Konstruktoren
Pfeil 11.4.2 Nützliche vordefinierte Schnittstellen für Konstruktorreferenzen
Pfeil 11.5 Implementierung von Lambda-Ausdrücken *
Pfeil 11.6 Funktionale Programmierung mit Java
Pfeil 11.6.1 Programmierparadigmen: imperativ oder deklarativ
Pfeil 11.6.2 Funktionale Programmierung und funktionale Programmiersprachen
Pfeil 11.6.3 Funktionale Programmierung in Java am Beispiel vom Comparator
Pfeil 11.6.4 Lambda-Ausdrücke als Funktionen sehen
Pfeil 11.7 Funktionale Schnittstelle aus dem java.util.function-Paket
Pfeil 11.7.1 Blöcke mit Code und die funktionale Schnittstelle java.util.function.Consumer
Pfeil 11.7.2 Supplier
Pfeil 11.7.3 Prädikate und java.util.function.Predicate
Pfeil 11.7.4 Funktionen und die allgemeine funktionale Schnittstelle java.util.function.Function
Pfeil 11.7.5 Ein bisschen Bi …
Pfeil 11.7.6 Funktionale Schnittstellen mit Primitiven
Pfeil 11.8 Optional ist keine Nullnummer
Pfeil 11.8.1 Optional-Typ
Pfeil 11.8.2 Primitive optionale Typen
Pfeil 11.8.3 Erstmal funktional mit Optional
Pfeil 11.9 Was ist jetzt so funktional?
Pfeil 11.10 Zum Weiterlesen
 

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11.3Methodenreferenz Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Je größer Softwaresysteme werden, desto wichtiger werden Dinge wie Klarheit, Wiederverwendbarkeit und Dokumentation. Wir haben für unseren String-Comparator eine Implementierung geschrieben, anfangs über eine innere Klasse, später über einen Lambda-Ausdruck. In jedem Fall haben wir Code geschrieben. Doch was wäre, wenn eine Utility-Klasse schon eine Implementierung mitbringen würde? Dann könnte der Lambda-Ausdruck natürlich an die vorhandene Implementierung delegieren, und wir sparen Code. Schauen wir uns das mal an einem Beispiel an:

class StringUtils {

public static int compareTrimmed( String s1, String s2 ) {

return s1.trim().compareTo( s2.trim() );

}

}

public class CompareIgnoreCase {

public static void main( String[] args ) {

String[] words = { "A", "B", "a" };

Arrays.sort( words, (String s1, String s2) -> StringUtils.compareTrimmed(s1, s2) );

System.out.println( Arrays.toString( words ) );

}

}

Auffällig ist hier, dass die referenzierte Methode compareTrimmed(String,String) von den Parametertypen und vom Rückgabetyp genau auf die compare(…)-Methode eines Comparator passt. Für genau solche Fälle gibt es eine weitere syntaktische Verkürzung, sodass im Code kein Lambda-Ausdruck, sondern nur noch ein Methodenverweis notwendig ist.

Definition

Eine Methodenreferenz ist ein Verweis auf eine Methode, ohne diese jedoch aufzurufen. Syntaktisch trennen zwei Doppelpunkte den Klassennamen oder die Referenz auf der linken Seite von dem Methodennamen auf der rechten.

Die Zeile

Arrays.sort( words, (String s1, String s2) -> StringUtils.compareTrimmed(s1, s2) );

lässt sich mit einer Methodenreferenz abkürzen zu:

Arrays.sort( words, StringUtils::compareTrimmed );

Die Sortiermethode erwartet vom Comparator eine Methode, die zwei Strings annimmt und eine Ganzzahl zurückgibt. Der Name der Klasse und der Name der Methode sind unerheblich, weshalb an dieser Stelle eine Methodenreferenz eingesetzt werden kann.

Eine Methodenreferenz ist wie ein Lambda-Ausdruck ein Exemplar einer funktionalen Schnittstelle, jedoch für eine existierende Methode einer bekannten Klasse. Wie üblich bestimmt der Kontext, von welchem Typ genau der Ausdruck ist.

[»]Hinweis

Gleicher Code für eine Methodenreferenz kann zu komplett unterschiedlichen Typen führen – der Kontext macht den Unterschied:

Comparator<String> c1 = StringUtils::compareTrimmed;

BiFunction<String,String,Integer> c2 = StringUtils::compareTrimmed;
 

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11.3.1Varianten von Methodenreferenzen Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Im Beispiel ist die Methode compareTrimmed(…) statisch, und links vom Doppelpunkt steht der Name eines Typs. Allerdings kann beim Einsatz eines Typnamens die Methode auch nichtstatisch sein, String::length ist so ein Beispiel. Das wäre eine Funktion, die ein String auf ein int abbildet, in Code:

Function<String,Integer> len = String::length;

Links von den zwei Doppelpunkten kann auch eine Referenz stehen, was dann immer eine Objektmethode referenziert.

[zB]Beispiel

Während String::length eine Funktion ist, wäre string::length ein Supplier, unter der Annahme, dass string eine Referenzvariable ist:

String string = "Goll";

Supplier<Integer> len = string::length;

System.out.println( len.get() ); // 4

System.out ist eine Referenz, und eine Methode wie println(…) kann an einen Consumer gebunden werden. Es ist aber auch ein Runnable, weil es println() auch ohne Parameterliste gibt:

Consumer<String> out = System.out::println;

out.accept( "Kates kurze Kleider" );

Runnable out = System.out::println;

out.run();

Ist eine Hauptmethode mit main(String... args) deklariert, so ist das auch ein Runnable:

Runnable r = JavaApplication1::main;

Anders wäre das bei main(String[]), hier ist ein Parameter zwingend, doch ein Vararg kann auch leer sein.

Anstatt den Namen einer Referenzvariablen zu wählen, kann auch this das Objekt beschreiben, und auch super ist möglich. this ist praktisch, wenn die Implementierung einer funktionalen Schnittstelle auf eine Methode der eigenen Klasse delegieren möchte. Wenn zum Beispiel eine lokale Methode compareTrimmed(…) in der Klasse existieren würde, in der auch der Lambda-Ausdruck steht, und wenn diese Methode als Comparator in Arrays.sort(…) verwendet werden sollte, könnte es heißen: Arrays.sort(words, this::compareTrimmed).

[»]Hinweis

Es ist nicht möglich, eine spezielle Methode über die Methodenreferenz auszuwählen. Eine Angabe wie String::valueOf oder Arrays::sort ist relativ breit – bei Letzterem wählt der Compiler eine der 18 passenden überladenen Methoden aus. Da kann es passieren, dass der Compiler eine falsche Methode auswählt. In dem Fall muss ein expliziter Lambda-Ausdruck eine Mehrdeutigkeit auflösen. Bei generischen Typen kann zum Beispiel List<String>::length oder auch List::length stehen, auch hier erkennt der Compiler wieder alles selbst.

Was soll das alles?

Einem Einsteiger in die Sprache Java wird dieses Sprache-Feature wie der größte Zauber auf Erden vorkommen, und auch Java-Profis bekommen hier zittrige Finger, entweder vor Furcht oder Aufregung … In der Vergangenheit musste in Java sehr viel Code explizit geschrieben werden, aber mit diesen neuen Methodenreferenzen erkennt und macht der Compiler vieles von selbst.

Nützlich wird diese Eigenschaft mit den funktionalen Bibliotheken bei der Stream-API, die ein eigenes Kapitel im zweiten Band einnehmen. Hier nur ein kurzer Vorgeschmack:

Object[] words = { " ", '3', null, "2", 1, "" };

Arrays.stream( words ) // " ", '3', null, "2", 1, ""

.filter( Objects::nonNull ) // " ", '3', "2", 1, ""

.map( Objects::toString ) // " ", "3", "2", "1", ""

.map( String::trim ) // "", "3", "2", "1", ""

.filter( s -> ! s.isEmpty() ) // "3", "2", "1"

.map( Integer::parseInt ) // 3, 2, 1

.sorted() // 1, 2, 3

.forEach( System.out::println ); // 1 2 3

 


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