02-JDK新特性-函数式接口

函数式接口

什么是函数式接口

函数式接口(Functional Interface)就是有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。

函数式接口可以被隐式转换为 Lambda 表达式。

我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

定义一个函数式接口

package demo1;@FunctionalInterface
public interface MyFunInterface {public abstract void show();default void showInit(){}
}

注意：

自定义函数式接口时，@FunctionalInterface是可选的，就算不写这个注解，只要满足函数式接口定义的条件，那么定义的接口依旧是函数式接口。

但是，建议加上该注解。

如何理解函数式接口

Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在Java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战，Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即Java不但可以支持OOP还可以支持OOF（面向函数编程）
在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。

在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中，有所不同。 在Java8中，Lambda表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。

简单的说，在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。
所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

JDK 1.8 之前已有的函数式接口:

java.lang.Runnable
java.util.concurrent.Callable
java.security.PrivilegedAction
java.util.Comparator
java.io.FileFilter
java.nio.file.PathMatcher
java.lang.reflect.InvocationHandler
java.beans.PropertyChangeListener
java.awt.event.ActionListener
javax.swing.event.ChangeListener

JDK 1.8 新增加的函数接口：

java.util.function

Java 内置四大核心函数式接口

JAVA8在java.util.function定义了大量的函数式接口，核心函数式接口主要有一下四个：

函数式接口参数类型返回类型用途
Interface Supplier无T返回类型为T的对象，包含方法 T get()
Interface ConsumerTvoid对类型为T的对象应用操作，包含方法： void accept(T t)
Interface PredicateTboolean确定类型为T的对象是否满足某约束，并返回boolean值。包含方法： boolean test(T t)
Interface Function<T,R>TR对类型为T的对象应用操作，并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法：R apply(T t)

Supplier接口

Interface Supplier：包含了一个无参的方法

  • T get()：获取结果。

T 是Supplier接口的泛型参数，表示返回结果类型

  • 该方法无需要参数，它会按照某种逻辑（由Lambda表达式实现）返回一个结果
  • Supplier接口也被称为生产接口，如果我们指定了接口的泛型是什么类型，那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据供我们使用，但不传入参数。

声明如下：

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {T get();
}

T 是Supplier接口的泛型参数，表示返回结果类型

案例1

import java.util.function.Supplier;/*** 理解输出Supplier函数式接口* 以返回一个字符串“123”为例** @author Anna.* @date 2024/4/3 12:37*/
public class SupplierDemo3 {public static void main(String[] args) {// 通过实现Supplier接口调用get()方法实现Supplier<String> stringSupplier = new Supplier<String>() {@Overridepublic String get() {return "123";}};System.out.printf("实现Supplier接口的Supplier：%s%n", stringSupplier);System.out.printf("通过实现Supplier接口调用get()方法实现：%s%n", stringSupplier.get());// 通过函数式接口传入Lambda表达式的方式实现String str = getStringBySupplier(() -> "123");System.out.printf("通过函数式接口传入Lambda表达式的方式实现：%s%n", str);}/*** 定义一个返回类型是String的Supplier接口函数调用方法** @author Anna.* @date 2024/4/3 12:39*/public static String getStringBySupplier(Supplier<String> supplier) {System.out.printf("定义方法中的Supplier：%s%n", supplier);return supplier.get();}
}

执行结果

在这里插入图片描述

理解：

函数式接口关心入参及返回值，执行过程可以看着将Lambda表达作为参数进行传递，具体实现有由Lambda表达式内部方法体完成。

通过上述结果我们可以看出，实现Supplier接口的Supplier是SupplierDemo3实例的一个内部类，而定义方法中的Supplier返回的却是一个Lambda。

案例2

package demo2;import java.util.function.Supplier;/***  使用Supplier<T>定义一个泛型方法，等到一个同类型的返回数据** @author Anna.* @date 2024/4/1 23:57*/
public class SupplierDemo {public static void main(String[] args) {// 匿名内部类方法实现String str = null;str = get(new Supplier<String>() {@Overridepublic String get() {return "Hello".toUpperCase();}});System.out.printf("匿名内部类方法实现:%s%n",str);// Lambda表达式实现str = get(() -> {return "Hello".toUpperCase();});System.out.printf("Lambda表达式实现:%s%n",str);// Lambda表达式简写实现str = get(() -> "Hello".toUpperCase());System.out.printf("Lambda表达式简写实现:%s%n",str);// 方法引用实现str = get("Hello"::toUpperCase);System.out.printf("方法引用实现:%s%n",str);}/*** 定义一个泛型方法，等到一个同类型的返回数据** @param supplier* @return T* @author Anna.* @date 2024/4/2 0:00*/public static <T> T get(Supplier<T> supplier){return supplier.get();}
}

执行结果

在这里插入图片描述

案例3

package demo2;import java.util.function.Supplier;/*** 使用Supplier<T>定义一个泛型方法，获取数组中的最大值** @author Anna.* @date 2024/4/1 23:57*/
public class SupplierDemo2 {public static void main(String[] args) {// 定义一个数组int[] arr = {123, 12, 123, 233, 1231};Integer max = get(() -> {int rtn = 0;for (int item : arr) {if (item > rtn) {rtn = item;}}return rtn;});System.out.println("max = " + max);// 抽取方法max = get(() -> getInteger(arr));System.out.println("max = " + max);}/*** 定义一个泛型方法，等到一个同类型的返回数据** @param supplier* @return T* @author Anna.* @date 2024/4/2 0:00*/public static <T> T get(Supplier<T> supplier) {return supplier.get();}/*** 提取成一个方法** @param arr* @return java.lang.Integer* @author Anna.* @date 2024/4/2 9:22*/private static Integer getInteger(int[] arr) {int rtn = 0;if (arr != null && arr.length > 0) {for (int item : arr) {if (item > rtn) {rtn = item;}}}return rtn;}}

执行结果

在这里插入图片描述

Consumer接口

Interface Consumer:包含两个方法：

  • void accept(T t):对给定的参数执行操作

T 是Consumer接口的泛型参数，表示返回传入参数类型

  • default Consumer andThen(Consumer<? super T> after)：Consumer组合依次执行andThen操作，然后执行after操作。

    Consumer接口也被称为消费型接口，它消费的数据类型由泛型指定，不返回任何结果。

案例1

package demo3;import java.util.function.Consumer;/*** String[] strArray = {"张三,数学,30","李四,语文,40","王五,体育,100"};* 字符串数组中包含多条信息，请按照格式，“姓名:XXX,科目：XXX,分数：XXX”的格式将信息打印出来* 要求：* 把打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda示例* 把打印科目的动作作为第二个Consumer接口的Lambda示例* 把打印分数的动作作为第三个Consumer接口的Lambda示例* 将三个Consumer接口按照顺序组合到一起使用** @author Anna.* @date 2024/4/3 12:08*/
public class ConsumerDemo {public static void main(String[] args) {String[] strArray = {"张三,数学,30", "李四,语文,40", "王五,体育,100"};print(strArray,s -> System.out.print("姓名:" + s.split(",")[0] + ","),   // 第一个Consumer接口的Lambdas -> System.out.print("科目:" + s.split(",")[1] + ","),   // 第二个Consumer接口的Lambdas -> System.out.println("分数:" + s.split(",")[2]));     // 第三个Consumer接口的Lambda}public static void print(String[] arr, Consumer<String> com1, Consumer<String> com2, Consumer<String> com3) {for (String str : arr) {// 链式调用 等价于//  com1.accept(str);//  com2.accept(str);//  com3.accept(str);com1.andThen(com2).andThen(com3).accept(str);}}
}

执行结果

在这里插入图片描述

案例2

package demo3;import java.util.function.Consumer;/*** 定义一个Config对象，通过函数式接口，完成数据的初始化** @author Anna.* @date 2024/4/3 12:08*/
public class ConsumerConfig {private String ip;private Integer port;/*** 初始化对象** @param consumer* @return void* @author Anna.* @date 2024/4/3 12:25*/public void init(Consumer<ConsumerConfig> consumer) {consumer.accept(this);}public void setIp(String ip) {this.ip = ip;}public void setPort(Integer port) {this.port = port;}@Overridepublic String toString() {return "ConsumerConfig{" +"ip='" + ip + '\'' +", port=" + port +'}';}public static void main(String[] args) {ConsumerConfig config = new ConsumerConfig();System.out.println("未初始化之前：" + config);config.init((consumer) -> {consumer.setIp("127.0.0.1");consumer.setPort(8080);});System.out.println("初始化之后：" + config);}
}

执行结果

在这里插入图片描述

Predicate接口

Interface Predicate:常用的四个方法：

  • boolean test(T t)：对给定的参数进行判断（判断逻辑有Lambda表达式实现），返回一个布尔值

T 是Predicate接口的泛型参数，表示返回传入参数类型

  • default Predicate and(Predicate<? super T> other)：返回一个逻辑的否定，对应逻辑非（!）,源码如下
default Predicate<T> negate() {return (t) -> !test(t);}
  • default Predicate negate()：返回一个组合判断，对应短路与（&&）,源码如下
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {Objects.requireNonNull(other);return (t) -> test(t) && other.test(t);
}
  • default Predicate or(Predicate<? super T> other)：返回一个组合判断，对应逻辑或（||）,源码如下
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {Objects.requireNonNull(other);return (t) -> test(t) || other.test(t);
}

案例1

package demo4;import java.util.function.Predicate;/*** 使用函数式接口Predicate,完成以下校验* 1 判断一个字符串长度是否大于5* 2 判断一个字符串长度小于5且已S开头* 3 判断一个字符串小于等于5** @author Anna.* @date 2024/4/3 14:10*/
public class PredicateDemo {public static void main(String[] args) {// 判断一个字符串长度是否大于5test01("12321", s -> s != null && s.length() > 5);// 判断一个字符串长度小于5且已S开头test02(null, s -> s != null && s.length() > 5, s -> s.startsWith("S"));// 判断一个字符串小于等于5test03("S2321", s -> s != null && s.length() > 5);}public static void test01(String str, Predicate<String> predicate) {System.out.println(predicate.test(str));}public static void test02(String str, Predicate<String> pdc1, Predicate<String> pdc2) {System.out.println(pdc1.and(pdc2).test(str));}public static void test03(String str, Predicate<String> pdc1) {System.out.println(pdc1.negate().test(str));}
}

执行结果

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Function接口

Interface Function<T,R>:常用的两个方法：

  • R apply(T t):将此函数应用于给定的参数

T,R 是Function接口的泛型参数，T表示返回传入参数类型, R表示返回参数类型

  • default Function<T,V> andThen(Function<? super R,? extends V> after)：返回一个组合函数，首先将该函数应用于输出，然后将after函数应用于结果。源码如下：
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {Objects.requireNonNull(after);return (T t) -> after.apply(apply(t));
}
  • Function<T,R>接口通常用于对参数进行处理，转换（处理逻辑由Lambda表达式实现），并返回一个新的值。

案例1

package demo5;import java.util.function.Function;/*** 使用Function函数式接口:*      1 将一个字符串数字，转换成int类型，输出在控制台*      2 将一个字符串数字，转换成int类型，然后使用第二个Lambda表达式完成，加20,最后输出在控制台* @author Anna.* @date 2024/4/3 14:59*/
public class FunctionDemo {public static void main(String[] args) {// 将一个字符串数字，转换成int类型，输出在控制台print("213", Integer::parseInt);// 将一个字符串数字，转换成int类型，然后使用第二个Lambda表达式完成，加20,最后输出在控制台printAdd("100",Integer::parseInt,s -> s + 20);}public static void print(String str, Function<String,Integer> func){System.out.println(func.apply(str));}public static void printAdd(String str, Function<String,Integer> func1,Function<Integer,Integer> func2){System.out.println(func1.andThen(func2).apply(str));}
}

执行结果

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gitee源码

git clone https://gitee.com/dchh/JavaStudyWorkSpaces.git

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