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結(jié)合Java所有特性，系統(tǒng)全面講解函數(shù)式接口及應(yīng)用

?技術(shù)的升級往往不是獨立的，而是一次系統(tǒng)性的升級，小部分升級通常是改BUG，JDK8的升級意義非常重大，各個升級環(huán)環(huán)相扣！本篇介紹的函數(shù)式接口和上篇講解的《??Lambda表達式??》緊密相關(guān)！本篇你只需要搞懂什么是函數(shù)式接口這個概念就行啦，代碼寫不寫無所謂，非常簡單！

掌握內(nèi)容

函數(shù)式接口概念和意義
認(rèn)識JDK內(nèi)置函數(shù)式接口
函數(shù)式接口配合Lambda實現(xiàn)
自定義函數(shù)式接口
@FunctionalInterface注解作用

函數(shù)式接口

函數(shù)式接口就是一個有且僅有一個抽象方法，但是可以有多個非抽象方法的接口，是Lambda表達式的實現(xiàn)前提，可以使用@FunctionalInterface注解修飾

函數(shù)式接口意義

Java一直倡導(dǎo)面向?qū)ο?，隨著Python、Scala等語言的興起和新技術(shù)的挑戰(zhàn)，Java必須調(diào)整來支持更加廣泛的技術(shù)要求，所以Java不單單OOP【面向?qū)ο缶幊獭客瑯又С諳OF【面向函數(shù)編程】。

以往需要通過匿名內(nèi)部類實現(xiàn)，現(xiàn)在都可以通過Lambda實現(xiàn)，其實Lambda表達式可以看做是一個函數(shù)式接口的實例。

JDK內(nèi)置函數(shù)式接口

注：不需要掌握，不需要掌握！我看網(wǎng)上很多資料都只寫了四個內(nèi)置接口，比較局限，這里對JDK內(nèi)置接口做一個全面的說明，只需要知道有這么多內(nèi)置接口，并不是只有四個就可以了。

JDK8新增函數(shù)式接口：

JDK8新推出的函數(shù)式接口在java.util.function包下

作用如下：

函數(shù)式接口	參數(shù)類型	返回類型	用途
Consumer 消費型接口	T	void	對類型為T的對象應(yīng)用操作，包含方法：void accept(T t)
Supplier 供給型接口	無	T	返回類型為T的對象，包含方法：T get()
Function函數(shù)型接口	T	R	對類型為T的對象應(yīng)用操作，并返回結(jié)果。結(jié)果是R類型的對象。包含方法：R apply(T t)
Predicate斷定型接口	T	boolean	確定類型為T的對象是否滿足某約束，并返回boolean 值。包含方法：boolean test(T t)
BiFunction	T, U	R	對類型為T,U參數(shù)應(yīng)用操作，返回R類型的結(jié)果。包含方法為：Rapply(T t,U u)
UnaryOperator(Function子接口)	T	T	對類型為T的對象進行一元運算，并返回T類型的結(jié)果。包含方法為：Tapply(T t);
BinaryOperator(BiFunction子接口)	T,T	T	對類型為T的對象進行二元運算，并返回T類型的結(jié)果。包含方法為：Tapply(T t1,T t2);
BiConsumer	T,U	void	對類型為T,U參數(shù)應(yīng)用操作。包含方法為：voidaccept(Tt,Uu)
BiPredicate	T,U	boolean	包含方法為：booleantest(Tt,Uu)
ToIntFunction	T	int	計算int值的函數(shù)
ToLongFunction	T	long	計算long值的函數(shù)
ToDoubleFunction	T	double	計算double值的函數(shù)
IntFunction	int	R	參數(shù)為int類型的函數(shù)
LongFunction	long	R	參數(shù)為long類型的函數(shù)
DoubleFunction	double	R	參數(shù)為double類型的函數(shù)

JDK8之前的函數(shù)式接口：

JDK8之前也存在函數(shù)式接口，在JDK8升級之后這些接口頭部都加上了@FunctionalInterface修飾，如下：

java.lang.Runnable【熟悉吧，創(chuàng)建線程】
java.util.concurrent.Callable【創(chuàng)建線程】
java.security.PrivilegedAction【執(zhí)行計算】
java.util.Comparator【Lambda一篇說過的比較器】
java.io.FileFilter【文件過濾器】
java.nio.file.PathMatcher【路徑匹配】
java.lang.reflect.InvocationHandler【動態(tài)代理】
java.beans.PropertyChangeListener【屬性變化監(jiān)聽器】
java.awt.event.ActionListener【事件監(jiān)聽器】
javax.swing.event.ChangeListener【change事件監(jiān)聽】

函數(shù)式接口使用

在上篇中我們已經(jīng)使用過Runnable、Consumer、Supplier、Comparator等接口，這里我們再使用Function和Predicate接口，其他接口如果用到了可以照葫蘆畫瓢即可！

Function接口

接口定義如下：

小貼士：接口中有且僅有一個抽象方法的接口就是一個函數(shù)式接口，和默認(rèn)實現(xiàn)以及靜態(tài)方法無關(guān)。

package java.util.function;

import java.util.Objects;

/**
 *
 * @param  輸入?yún)?shù)類型
 * @param
@FunctionalInterface
public interface Function {

    /**
    抽象方法：輸入T類型參數(shù)，返回R類型的值
    T和R是泛型哦，小伙伴不要搞混
     */
    R apply(T t);

    /**
     JDK8新特性，接口中可以存在默認(rèn)實現(xiàn)
     */
    default  Function compose(Function before){
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    /**
    默認(rèn)實現(xiàn)
     */
    default  Function andThen(Function after){
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    /**
    JDK8接口新特性：可以有靜態(tài)方法
     */
    static  Function identity(){
        return t -> t;
    }
}

接口特點：有一個輸入?yún)?shù)和一個輸出參數(shù)，也就是一進一出，如果你有需求是傳入一個參數(shù)并返回一個參數(shù)的需求可以使用該接口實現(xiàn)。

需求：

實現(xiàn)一個字符串轉(zhuǎn)換功能，將輸入的英文字符都轉(zhuǎn)換為大寫返回。

分析：

輸入和輸出數(shù)據(jù)都是字符串所有泛型類型均為String。

調(diào)用 apply方法進行計算之后接收返回值。

代碼實現(xiàn)：

public class FunctionMain {
    public static void main(String[] args) {

        // 1、原始匿名內(nèi)部類寫法
        Function function1 = new Function() {
            @Override
            public String apply(String inputStr) {
                // 轉(zhuǎn)換為大寫
                return inputStr.toUpperCase();
            }
        };

        String result = function1.apply("Just give me a chance to start!");
        System.out.println(result);

        // 2、Lambda表達式寫法
        Function function2 = inputStr -> inputStr.toUpperCase();
        String lambdaResult = function2.apply("Lambda really smells good!");
        System.out.println(lambdaResult);

    }
}

Predicate接口

接口定義：

該接口也存在默認(rèn)實現(xiàn)和靜態(tài)方法，但是只有一個抽象方法，所以也是一個函數(shù)式接口。

package java.util.function;

import java.util.Objects;


@FunctionalInterface
public interface Predicate {

    /**
     根據(jù)參數(shù)輸入判斷是否正確，返回true或者false
     */
    boolean test(T t);


    default Predicate and(Predicate other){
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) && other.test(t);
    }


    default Predicate negate(){
        return (t) -> !test(t);
    }

    default Predicate or(Predicate other){
        Objects.requireNonNull(other);
        return (t) -> test(t) || other.test(t);
    }

    
    static  Predicate isEqual(Object targetRef){
        return (null == targetRef)
                ? Objects::isNull
                : object -> targetRef.equals(object);
    }
}

接口特點：該接口根據(jù)傳入數(shù)據(jù)通過計算之后返回true或者false，如果你想要做單個參數(shù)的判斷可以使用該接口。

小貼士：Java中有兩個Predicate類，不要導(dǎo)錯包，認(rèn)準(zhǔn)java.util.function包，當(dāng)然自定義的類也不要起這個名字，【有許多初學(xué)者喜歡起同名的類】。

需求：判斷輸入的數(shù)據(jù)是否大于0。

分析：

泛型定義為Integer類型。
通過判斷返回結(jié)果即可。

代碼實現(xiàn)：

public class PredicateMain {
    public static void main(String[] args){

        // 1、原始實現(xiàn)方式
        Predicate predicate1 = new Predicate() {
            @Override
            public boolean test(Integer num){
                return num > 0;
            }
        };
        // 調(diào)用test方法
        boolean result = predicate1.test(1024);
        System.out.println(result);

        // 2、Lambda表達式實現(xiàn)
        Predicate predicate2 = num -> num > 0;
        // 調(diào)用test方法
        boolean lambdaResult = predicate2.test(-1024);
        System.out.println(lambdaResult);

    }
}

小貼士：這些默認(rèn)方法的接口，使用時不要調(diào)用錯方法就行！

自定義函數(shù)式接口

分析：

函數(shù)式接口就是有且僅有一個抽象方法，默認(rèn)實現(xiàn)和靜態(tài)方法不影響它是一個函數(shù)式接口【JDK8支持接口有默認(rèn)方法和靜態(tài)方法】。

接口，定義抽象即可，所以我這里都使用泛型，可以根據(jù)自己的需求定義，如果需求要限制類型也可以直接定義成具體的類型。

接口定義：

package com.stt.function.myfunction;

/**
 * 自定義函數(shù)式接口：
 * 定義：
 *  1、接口中只有一個抽象方法
 *  2、可以使用@FunctionInterface注釋修飾，也可以不使用
 *      如果使用該注解報錯，說明該接口不是一個函數(shù)式接口
 */
@FunctionalInterface
public interface SttFunction {

    /**
     * 接收兩個參數(shù)，并返回一個參數(shù)
     * 注意：接口嘛，定義個大概就行了，具體什么參數(shù)，怎么返回就不需要說明了，具體實現(xiàn)的時候再說唄
     */
    V calc(T t,R r);

}

接口使用：

package com.stt.function.myfunction;

public class SttFunctionMain {

    public static void main(String[] args) {
        // 1、原始方式，匿名內(nèi)部類實現(xiàn)
        SttFunction sttFunction1 = new SttFunction() {
            @Override
            public Integer calc(Integer num1, Integer num2) {
                return num1 * num2;
            }
        };
        Integer result = sttFunction1.calc(2, 2);
        System.out.println(result);

        // 2、Lambda表達式調(diào)用
        SttFunction sttFunction = (num1,num2) -> num1 + num2;;

        Integer lambdaResult = sttFunction.calc(1023, 1);

        System.out.println(lambdaResult);

    }
}

Lambda表達式就是香。

包含默認(rèn)實現(xiàn)的函數(shù)式接口：

包含默認(rèn)方法和靜態(tài)方法并不影響它是一個函數(shù)式接口。

package com.stt.function.myfunction;

/**
 * 自定義函數(shù)式接口：
 * 定義：
 *  1、接口中只有一個抽象方法
 *  2、可以使用@FunctionInterface注釋修飾，也可以不使用
 *      如果使用該注解報錯，說明該接口不是一個函數(shù)式接口
 */
@FunctionalInterface
public interface SttFunction {

    /**
     * 接收兩個參數(shù)，并返回一個參數(shù)
     * 注意：接口嘛，定義個大概就行了，具體什么參數(shù)，怎么返回就不需要說明了，具體實現(xiàn)的時候再說唄
     */
    V calc(T t,R r);
    
    default void defaultMethod(){
        System.out.println("也不知道實現(xiàn)點什么，反正JDK8之后可以有默認(rèn)實現(xiàn)！");
    }
    
    static void staticMethod(){
        System.out.println("同樣不知道寫點什么，反正JDK8之后可以有靜態(tài)方法！");
    }
}

有多個抽象方法：

有兩個以上抽象方法就不再是一個函數(shù)式接口，所以@FunctionalInterface注解報錯，該注解可以用來檢驗接口是否為一個函數(shù)式接口。

@FunctionalInterface注解

Java 8中專門為函數(shù)式接口引入了一個新的注解：@FunctionalInterface 。該注解放在接口上，表示此接口是一個函數(shù)式接口。并且提示編譯器去檢查接口是否僅包含一個抽象方法，即，是否符合函數(shù)式編程的定義。

小貼士：如果自定義一個符合規(guī)范的函數(shù)式接口，也可以不加@FunctionalInterface注解，此注解只是起到一個提示編譯器進行規(guī)范檢查的作用

總結(jié)

技術(shù)升級都是系統(tǒng)性的，僅升級修改某一部分通常是修復(fù)BUG。
函數(shù)式接口是Lambda的前提，JDK8之前通過匿名內(nèi)部類實現(xiàn)，Lambda讓編碼變的簡潔。
函數(shù)式接口中有且僅有一個抽象方法。
函數(shù)式接口可以使用@FunctionalInterface檢驗，也可以不使用該注解。
JDK內(nèi)置了許多函數(shù)式接口，可以按需使用，我們也可以自定義函數(shù)式接口。
在閱讀部分框架源碼時一定要認(rèn)識Lambda表達式和函數(shù)式接口哦?。

文章出自：??添甄??，如有轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系【添甄】今日頭條號。

文章題目：結(jié)合Java所有特性，系統(tǒng)全面講解函數(shù)式接口及應(yīng)用
網(wǎng)站網(wǎng)址：http://fisionsoft.com.cn/article/djjgope.html

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掌握內(nèi)容

函數(shù)式接口

函數(shù)式接口意義

JDK內(nèi)置函數(shù)式接口

函數(shù)式接口使用

Function接口

Predicate接口

自定義函數(shù)式接口

總結(jié)

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