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函數(shù)式接口是伴隨著Stream的誕生而出現(xiàn)的，Java8Stream 作為函數(shù)式編程的一種具體實現(xiàn)，開發(fā)者無需關(guān)注怎么做，只需知道要做什么，各種操作符配合簡潔明了的函數(shù)式接口給開發(fā)者帶來了簡單快速處理數(shù)據(jù)的體驗。

函數(shù)式接口

什么是函數(shù)式接口？簡單來說就是只有一個抽象函數(shù)的接口。為了使得函數(shù)式接口的定義更加規(guī)范，java8 提供了@FunctionalInterface 注解告訴編譯器在編譯器去檢查函數(shù)式接口的合法性，以便在編譯器在編譯出錯時給出提示。為了更加規(guī)范定義函數(shù)接口，給出如下函數(shù)式接口定義規(guī)則：

•  有且僅有一個抽象函數(shù)
•  必須要有@FunctionalInterface 注解
•  可以有默認方法

可以看出函數(shù)式接口的編寫定義非常簡單，不知道大家有沒有注意到，其實我們經(jīng)常會用到函數(shù)式接口，如Runnable 接口，它就是一個函數(shù)式接口： 

@FunctionalInterface  
public interface Runnable {  
    /**  
     * When an object implementing interface <code>Runnable</code> is used  
     * to create a thread, starting the thread causes the object's  
     * <code>run</code> method to be called in that separately executing  
     * thread.  
     * <p>  
     * The general contract of the method <code>run</code> is that it may  
     * take any action whatsoever.  
     *  
     * @see     java.lang.Thread#run()  
     */  
    public abstract void run();  
} 

過去我們會使用匿名內(nèi)部類來實現(xiàn)線程的執(zhí)行體：

new Thread(new Runnable() {  
            @Override  
            public void run() {  
                System.out.println("Hello FunctionalInterface");  
            }  
        }).start();  

現(xiàn)在我們使用Lambda 表達式，這里函數(shù)式接口的使用沒有體現(xiàn)函數(shù)式編程思想，這里輸出字符到標準輸出流中，產(chǎn)生了副作用，起到了簡化代碼的作用，當然還有裝B。 

new Thread(()->{  
           System.out.println("Hello FunctionalInterface");  
       }).start(); 

Java8 util.function 包下自帶了43個函數(shù)式接口，大體分為以下幾類：

•  Consumer 消費接口
•  Function 功能接口
•  Operator 操作接口
•  Predicate 斷言接口
•  Supplier 生產(chǎn)接口

其他接口都是在此基礎(chǔ)上變形定制化罷了。

函數(shù)式接口詳細介紹

這里只介紹最基礎(chǔ)的函數(shù)式接口，至于它的變體只要明白了基礎(chǔ)自然就能夠明白。前篇：玩轉(zhuǎn)Java8中的 Stream 之從零認識 Stream

Consumer

消費者接口，就是用來消費數(shù)據(jù)的。 

@FunctionalInterface  
public interface Consumer<T> {  
    /**  
     * Performs this operation on the given argument.  
     *  
     * @param t the input argument  
     */  
    void accept(T t);  
    /** 
      * Returns a composed {@code Consumer} that performs, in sequence, this  
     * operation followed by the {@code after} operation. If performing either  
     * operation throws an exception, it is relayed to the caller of the  
     * composed operation.  If performing this operation throws an exception,  
     * the {@code after} operation will not be performed.  
     *  
     * @param after the operation to perform after this operation  
     * @return a composed {@code Consumer} that performs in sequence this  
     * operation followed by the {@code after} operation  
     * @throws NullPointerException if {@code after} is null  
     */  
    default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {  
        Objects.requireNonNull(after);  
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };  
    }  
} 

Consumer 接口中有accept 抽象方法，accept接受一個變量，也就是說你在使用這個函數(shù)式接口的時候，給你提供了數(shù)據(jù)，你只要接收使用就可以了；andThen 是一個默認方法，接受一個Consumer 類型，當你對一個數(shù)據(jù)使用一次還不夠爽的時候，你還能再使用一次，當然你其實可以爽無數(shù)次，只要一直使用andThan方法。

Function

何為Function呢？比如電視機，給你帶來精神上的愉悅，但是它需要用電啊，電視它把電轉(zhuǎn)換成了你荷爾蒙，這就是Function，簡單電說，F(xiàn)unction 提供一種轉(zhuǎn)換功能。 

@FunctionalInterface  
public interface Function<T, R> {  
    /**  
     * Applies this function to the given argument.  
     * 
      * @param t the function argument  
     * @return the function result  
     */  
    R apply(T t);  
    /**  
     * Returns a composed function that first applies the {@code before}  
     * function to its input, and then applies this function to the result.  
     * If evaluation of either function throws an exception, it is relayed to  
     * the caller of the composed function.  
     *  
     * @param <V> the type of input to the {@code before} function, and to the  
     *           composed function  
     * @param before the function to apply before this function is applied  
     * @return a composed function that first applies the {@code before}  
     * function and then applies this function  
     * @throws NullPointerException if before is null  
     *  
     * @see #andThen(Function)  
     */  
    default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {  
        Objects.requireNonNull(before);  
        return (V v) -> apply(before.apply(v));  
    }  
    /**  
     * Returns a composed function that first applies this function to  
     * its input, and then applies the {@code after} function to the result.  
     * If evaluation of either function throws an exception, it is relayed to  
     * the caller of the composed function.  
     *  
     * @param <V> the type of output of the {@code after} function, and of the  
     *           composed function  
     * @param after the function to apply after this function is applied  
     * @return a composed function that first applies this function and then  
     * applies the {@code after} function  
     * @throws NullPointerException if after is null  
     *  
     * @see #compose(Function)  
     */  
    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {  
        Objects.requireNonNull(after);  
        return (T t) -> after.apply(apply(t));  
    }  
    /**  
     * Returns a function that always returns its input argument.  
     *  
     * @param <T> the type of the input and output objects to the function  
     * @return a function that always returns its input argument  
     */  
    static <T> Function<T, T> identity() {  
        return t -> t;  
    }  
} 

Function 接口 最主要的就是apply 函數(shù)，apply 接受T類型數(shù)據(jù)并返回R類型數(shù)據(jù)，就是將T類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成R類型的數(shù)據(jù)，它還提供了compose、andThen、identity 三個默認方法，compose 接受一個Function，andThen也同樣接受一個Function，這里的andThen 與Consumer 的andThen 類似，在apply之后在apply一遍，compose 則與之相反，在apply之前先apply（這兩個apply具體處理內(nèi)容一般是不同的），identity 起到了類似海關(guān)的作用，外國人想要運貨進來，總得交點稅吧，然后貨物才能安全進入中國市場，當然了想不想收稅還是你說了算的:。

Operator

可以簡單理解成算術(shù)中的各種運算操作，當然不僅僅是運算這么簡單，因為它只定義了運算這個定義，但至于運算成什么樣你說了算。由于沒有最基礎(chǔ)的Operator，這里將通過 BinaryOperator、IntBinaryOperator來理解Operator 函數(shù)式接口，先從簡單的IntBinaryOperator開始。

IntBinaryOperator

從名字可以知道，這是一個二元操作，并且是Int 類型的二元操作，那么這個接口可以做什么呢，除了加減乘除，還可以可以實現(xiàn)平方（兩個相同int 數(shù)操作起來不就是平方嗎），還是先看看它的定義吧： 

@FunctionalInterface  
public interface IntBinaryOperator {  
    /**  
     * Applies this operator to the given operands. 
     *  
     * @param left the first operand 
     * @param right the second operand  
     * @return the operator result  
     */  
    int applyAsInt(int left, int right);  
} 

IntBinaryOperator 接口內(nèi)只有一個applyAsInt 方法，其接收兩個int 類型的參數(shù)，并返回一個int 類型的結(jié)果，其實這個跟Function 接口的apply 有點像，但是這里限定了，只能是int類型。

BinaryOperator

BinaryOperator 二元操作，看起來它和IntBinaryOperator 是父子關(guān)系，實際上這兩者沒有半點關(guān)系，但他們在功能上還是有相似之處的： 

@FunctionalInterface  
public interface BinaryOperator<T> extends BiFunction<T,T,T> {  
    /**  
     * Returns a {@link BinaryOperator} which returns the lesser of two elements  
     * according to the specified {@code Comparator}. 
     *  
     * @param <T> the type of the input arguments of the comparator  
     * @param comparator a {@code Comparator} for comparing the two values  
     * @return a {@code BinaryOperator} which returns the lesser of its operands,  
     *         according to the supplied {@code Comparator}  
     * @throws NullPointerException if the argument is null  
     */  
    public static <T> BinaryOperator<T> minBy(Comparator<? super T> comparator) {  
        Objects.requireNonNull(comparator);  
        return (a, b) -> comparator.compare(a, b) <= 0 ? a : b;  
    }  
    /**  
     * Returns a {@link BinaryOperator} which returns the greater of two elements  
     * according to the specified {@code Comparator}.  
     *  
     * @param <T> the type of the input arguments of the comparator  
     * @param comparator a {@code Comparator} for comparing the two values  
     * @return a {@code BinaryOperator} which returns the greater of its operands,  
     *         according to the supplied {@code Comparator}  
     * @throws NullPointerException if the argument is null  
     */  
    public static <T> BinaryOperator<T> maxBy(Comparator<? super T> comparator) {  
        Objects.requireNonNull(comparator);  
        return (a, b) -> comparator.compare(a, b) >= 0 ? a : b;  
    }  
} 

BinaryOperator 是 BiFunction 生的，而IntBinaryOperator 是從石頭里蹦出來的，BinaryOperator 自身定義了minBy、maxBy默認方法，并且參數(shù)都是Comparator，就是根據(jù)傳入的比較器的比較規(guī)則找出最小最大的數(shù)據(jù)。

Predicate

斷言、判斷，對輸入的數(shù)據(jù)根據(jù)某種標準進行評判，最終返回boolean值： 

@FunctionalInterface  
public interface Predicate<T> {  
    /**  
     * Evaluates this predicate on the given argument.  
     * 
     * @param t the input argument  
     * @return {@code true} if the input argument matches the predicate,  
     * otherwise {@code false}  
     */  
    boolean test(T t);  
    /**  
     * Returns a composed predicate that represents a short-circuiting logical  
     * AND of this predicate and another.  When evaluating the composed  
     * predicate, if this predicate is {@code false}, then the {@code other}  
     * predicate is not evaluated.  
     *  
     * <p>Any exceptions thrown during evaluation of either predicate are relayed  
     * to the caller; if evaluation of this predicate throws an exception, the  
     * {@code other} predicate will not be evaluated.  
     *  
     * @param other a predicate that will be logically-ANDed with this  
     *              predicate  
     * @return a composed predicate that represents the short-circuiting logical  
     * AND of this predicate and the {@code other} predicate  
     * @throws NullPointerException if other is null  
     */  
    default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {  
        Objects.requireNonNull(other);  
        return (t) -> test(t) && other.test(t);  
    }  
    /**  
     * Returns a predicate that represents the logical negation of this  
     * predicate.  
     *  
     * @return a predicate that represents the logical negation of this  
     * predicate  
     */  
    default Predicate<T> negate() {  
        return (t) -> !test(t);  
    }  
    /**  
     * Returns a composed predicate that represents a short-circuiting logical  
     * OR of this predicate and another.  When evaluating the composed  
     * predicate, if this predicate is {@code true}, then the {@code other}  
     * predicate is not evaluated.  
     *  
     * <p>Any exceptions thrown during evaluation of either predicate are relayed  
     * to the caller; if evaluation of this predicate throws an exception, the  
     * {@code other} predicate will not be evaluated.  
     *  
     * @param other a predicate that will be logically-ORed with this  
     *              predicate  
     * @return a composed predicate that represents the short-circuiting logical  
     * OR of this predicate and the {@code other} predicate  
     * @throws NullPointerException if other is null  
     */  
    default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {  
        Objects.requireNonNull(other);  
        return (t) -> test(t) || other.test(t);  
    }  
    /**  
     * Returns a predicate that tests if two arguments are equal according  
     * to {@link Objects#equals(Object, Object)}.  
     *  
     * @param <T> the type of arguments to the predicate  
     * @param targetRef the object reference with which to compare for equality,  
     *               which may be {@code null}  
     * @return a predicate that tests if two arguments are equal according  
     * to {@link Objects#equals(Object, Object)}  
     */  
    static <T> Predicate<T> isEqual(Object targetRef) {  
        return (null == targetRef)  
                ? Objects::isNull  
                : object -> targetRef.equals(object);  
    }  
} 

Predicate的test 接收T類型的數(shù)據(jù)，返回 boolean 類型，即對數(shù)據(jù)進行某種規(guī)則的評判，如果符合則返回true，否則返回false；Predicate接口還提供了 and、negate、or，與 取反 或等，isEqual 判斷兩個參數(shù)是否相等等默認函數(shù)。

Supplier

生產(chǎn)、提供數(shù)據(jù)： 

@FunctionalInterface  
public interface Supplier<T> {  
    /**  
     * Gets a result.  
     *  
     * @return a result  
     */  
    T get();  
} 

非常easy，get方法返回一個T類數(shù)據(jù)，可以提供重復(fù)的數(shù)據(jù)，或者隨機種子都可以，就這么簡單。

函數(shù)式接口實戰(zhàn)

Consumer

Consumer 用的太多了，不想說太多，如下： 

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
      Stream.of(1,2,3,4,5,6) 
                 .forEach(integer -> System.out.println(integer)); //輸出1，2，3，4，5，6  
    }  
} 

這里使用標準輸出，還是產(chǎn)生了副作用，但是這種程度是可以允許的

Function

1.轉(zhuǎn)換，將字符串轉(zhuǎn)成長度 

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
       Stream.of("hello","FunctionalInterface")  
                .map(e->e.length())  
                .forEach(System.out::println);  
    }  
} 

2.運算 

public class FunctionTest {  
    public static void main(String[] args) {  
         public static void main(String[] args) {  
        Function<Integer, Integer> square = integer -> integer * integer; //定義平方運算  
        List<Integer> list = new ArrayList<>();  
        list.add(1);  
        list.add(2);  
        list.add(3);  
        list.add(4); 
        list.stream()  
                .map(square.andThen(square)) //四次方  
                .forEach(System.out::println); 
        System.out.println("------");  
        list.stream()  
                .map(square.compose(e -> e - 1)) //減一再平方  
                .forEach(System.out::println);  
        System.out.println("------");  
        list.stream().map(square.andThen(square.compose(e->e/2))) //先平方然后除2再平方  
                .forEach(System.out::println);  
    }  
} 

結(jié)果如圖：

Operator

1.BinaryOperator

這里實現(xiàn)找最大值： 

public class BinaryOperatorTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        Stream.of(2,4,5,6,7,1) 
                 .reduce(BinaryOperator.maxBy(Comparator.comparingInt(Integer::intValue))).ifPresent(System.out::println);  
    }  
} 

Comparator 后期會講到

2.IntOperator

這里實現(xiàn)累加功能： 

public class BinaryOperatorTest {  
    public static void main(String[] args) {  
        IntBinaryOperator intBinaryOperator = (e1, e2)->e1+e2; //定義求和二元操作  
        IntStream.of(2,4,5,6,7,1) 
                 .reduce(intBinaryOperator).ifPresent(System.out::println); 
     }  
} 

Predicate

篩選出大于0最小的兩個數(shù) 

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        IntStream.of(200,45,89,10,-200,78,94)  
                .filter(e->e>0) //過濾小于0的數(shù)  
                .sorted() //自然順序排序  
                .limit(2) //取前兩個  
                .forEach(System.out::println);  
    }  
} 

Supplier

這里一直生產(chǎn)2這個數(shù)字，為了能停下來，使用limit 

public class Main {  
    public static void main(String[] args) {  
        Stream.generate(()->2)  
                .limit(10)  
                .forEach(System.out::println);  
    }  
} 

如圖：

總結(jié)

Java8的Stream 基本上都是使用util.function包下的函數(shù)式接口來實現(xiàn)函數(shù)式編程的，而函數(shù)式接口也就只分為 Function、Operator、Consumer、Predicate、Supplier 這五大類，只要能理解掌握最基礎(chǔ)的五大類用法，其他變種也能觸類旁通。