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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

開發(fā) 前端
Java 8中專門為函數(shù)式接口引入了一個(gè)新的注解:@FunctionalInterface 。該注解放在接口上,表示此接口是一個(gè)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(gè)抽象方法,即,是否符合函數(shù)式編程的定義。

?技術(shù)的升級(jí)往往不是獨(dú)立的,而是一次系統(tǒng)性的升級(jí),小部分升級(jí)通常是改BUG,JDK8的升級(jí)意義非常重大,各個(gè)升級(jí)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(dá)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(gè)概念就行啦,代碼寫不寫無所謂,非常簡(jiǎn)單!

掌握內(nèi)容

  • 函數(shù)式接口概念和意義
  • 認(rèn)識(shí)JDK內(nèi)置函數(shù)式接口
  • 函數(shù)式接口配合Lambda實(shí)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(gè)有且僅有一個(gè)抽象方法,但是可以有多個(gè)非抽象方法的接口,是Lambda表達(dá)式的實(shí)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(shí)現(xiàn),現(xiàn)在都可以通過Lambda實(shí)現(xiàn),其實(shí)Lambda表達(dá)式可以看做是一個(gè)函數(shù)式接口的實(shí)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(gè)內(nèi)置接口,比較局限,這里對(duì)JDK內(nèi)置接口做一個(gè)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(gè)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(fèi)型接口

T

void

對(duì)類型為T的對(duì)象應(yīng)用操作,包含方法:void accept(T t)

Supplier 供給型接口

T

返回類型為T的對(duì)象,包含方法:T get()

Function<T, R>函數(shù)型接口

T

R

對(duì)類型為T的對(duì)象應(yīng)用操作,并返回結(jié)果。結(jié)果是R類型的對(duì)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(duì)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>

T, U

R

對(duì)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(duì)類型為T的對(duì)象進(jìn)行一元運(yùn)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(duì)類型為T的對(duì)象進(jìn)行二元運(yùn)算,并返回T類型的結(jié)果。包含方法為:Tapply(T t1,T t2);

BiConsumer<T,U>

T,U

void

對(duì)類型為T,U參數(shù)應(yīng)用操作。包含方法為:voidaccept(Tt,Uu)

BiPredicate<T,U>

T,U

boolean

包含方法為:booleantest(Tt,Uu)

ToIntFunction

T

int

計(jì)算int值的函數(shù)

ToLongFunction

T

long

計(jì)算long值的函數(shù)

ToDoubleFunction

T

double

計(jì)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(jí)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(jì)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(dòng)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?cè)偈褂肍unction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(gè)抽象方法的接口就是一個(gè)函數(shù)式接口,和默認(rèn)實(shí)現(xiàn)以及靜態(tài)方法無關(guān)。

package java.util.function;

import java.util.Objects;

/**
*
* @param <T> 輸入?yún)?shù)類型
* @param
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

/**
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(shí)現(xiàn)
*/
default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before){
Objects.requireNonNull(before);
return (V v) -> apply(before.apply(v));
}

/**
默認(rèn)實(shí)現(xiàn)
*/
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> 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 <T> Function<T, T> identity(){
return t -> t;
}
}

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

需求:

實(shí)現(xiàn)一個(gè)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(jìn)行計(jì)算之后接收返回值。

代碼實(shí)現(xiàn):

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

// 1、原始匿名內(nèi)部類寫法
Function<String, String> function1 = new Function<String, String>() {
@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(dá)式寫法
Function<String,String> 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(shí)現(xiàn)和靜態(tài)方法,但是只有一個(gè)抽象方法,所以也是一個(gè)函數(shù)式接口。

package java.util.function;

import java.util.Objects;


@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

/**
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<T> and(Predicate<? super T> other){
Objects.requireNonNull(other);
return (t) -> test(t) && other.test(t);
}


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

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


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

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

小貼士:Java中有兩個(gè)Predicate類,不要導(dǎo)錯(cuò)包,認(rèn)準(zhǔn)java.util.function包,當(dāng)然自定義的類也不要起這個(gè)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(shí)現(xiàn):

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

// 1、原始實(shí)現(xiàn)方式
Predicate predicate1 = new Predicate<Integer>() {
@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(dá)式實(shí)現(xiàn)
Predicate<Integer> 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(shí)不要調(diào)用錯(cuò)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(gè)抽象方法,默認(rèn)實(shí)現(xiàn)和靜態(tài)方法不影響它是一個(gè)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(gè)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(bào)錯(cuò),說明該接口不是一個(gè)函數(shù)式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface SttFunction<T,R,V> {

/**
* 接收兩個(gè)參數(shù),并返回一個(gè)參數(shù)
* 注意:接口嘛,定義個(gè)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(shí)現(xiàn)的時(shí)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(shí)現(xiàn)
SttFunction<Integer, Integer, Integer> sttFunction1 = new SttFunction<Integer, Integer, Integer>() {
@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(dá)式調(diào)用
SttFunction<Integer,Integer,Integer> sttFunction = (num1,num2) -> num1 + num2;;

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

System.out.println(lambdaResult);

}
}

Lambda表達(dá)式就是香。

包含默認(rèn)實(shí)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(gè)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(gè)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(bào)錯(cuò),說明該接口不是一個(gè)函數(shù)式接口
*/
@FunctionalInterface
public interface SttFunction<T,R,V> {

/**
* 接收兩個(gè)參數(shù),并返回一個(gè)參數(shù)
* 注意:接口嘛,定義個(gè)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(shí)現(xiàn)的時(shí)候再說唄
*/
V calc(T t,R r);

default void defaultMethod(){
System.out.println("也不知道實(shí)現(xiàn)點(diǎn)什么,反正JDK8之后可以有默認(rèn)實(shí)現(xiàn)!");
}

static void staticMethod(){
System.out.println("同樣不知道寫點(diǎn)什么,反正JDK8之后可以有靜態(tài)方法!");
}
}

有多個(gè)抽象方法:

有兩個(gè)以上抽象方法就不再是一個(gè)函數(shù)式接口,所以@FunctionalInterface注解報(bào)錯(cuò),該注解可以用來檢驗(yàn)接口是否為一個(gè)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(gè)新的注解:@FunctionalInterface 。該注解放在接口上,表示此接口是一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)提示編譯器進(jìn)行規(guī)范檢查的作用

總結(jié)

  • 技術(shù)升級(jí)都是系統(tǒng)性的,僅升級(jí)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(shí)現(xiàn),Lambda讓編碼變的簡(jiǎn)潔。
  • 函數(shù)式接口中有且僅有一個(gè)抽象方法。
  • 函數(shù)式接口可以使用@FunctionalInterface檢驗(yàn),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(shí)一定要認(rèn)識(shí)Lambda表達(dá)式和函數(shù)式接口哦?。

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

責(zé)任編輯:武曉燕 來源: 今日頭條
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