函数式(Functional)接口

  • 只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。
  • 你可以通过Lambda表达式来创建该接口的对象。（若Lambda表达式抛出一个受检异常（即：非运行时异常），那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明
  • 我们可以在一个接口上使用@Functionallnterface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。
  • 在java.util.function包下定义了Java8的丰富的函数式接口

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，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一函数式接口。
  • 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。

Java内置四大核心函数式接口以及使用

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// Consumer
public void happyTime(double money, Consumer<Double> con){
    con.accept(money);
}

@Test
public void test1(){
    happyTime(200, money -> {
        System.out.println("happy: " + money);
    });
}

// Predicate
public List<String> filterString(List<String> list, Predicate<String> pred){
    List<String> res = new ArrayList<>();
    for(String s : list) {
        if(pred.test(s)){
            res.add(s);
        }
    }
    return res;
}

@Test
public void test2(){
    List<String> list = Arrays.asList("北京","南京","西京","广东","东京");
    List<String> res = filterString(list, str -> !str.contains("京"));
    System.out.println(res);
}

方法引用

当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！
方法引用可以看做是Lambda表达式深层次的表达。换句话说，方法引用就是Lambda表达式，也就是函数式接口的一个实例，通过方法的名字来指向一个方法，可以认为是Lambda表达式的一个语法糖。
要求：实现接口的抽象方法的参数列表和返回值类型，必须与方法引用的方法的参数列表和返回值类型保持一致！(针对情况1和2)
格式：使用操作符“::”将类（或对象）与方法名分隔开来。
如下三种主要使用情况：

  1. 对象 :: 实例方法名(非静态方法)
  2. 类 :: 静态方法名
  3. 类 :: 实例方法名(非静态方法)

对象调用静态方法实际上相当于类调用静态方法.

使用情景

当要传递给Lambda体的操作，已经有实现的方法了，可以使用方法引用！

// 对象 :: 实例方法
@Test
public void test1(){
    // Consumer中的void accept(T t)
    // PrintStream中的void println(T t)
    // 两种都是泛型T, 可以用
    Consumer<String> con1 = str -> System.out.println("str");
    Consumer<String> con2 = System.out::println;
    PrintStream out = System.out;
    Consumer<String> con3 = out::println;
    con3.accept("con3");
}

@Test
public void test2(){
    // Supplier中的T get()
    // Employee中的String getName()
    // 可以做类型推断
    Employee emp = new Employee(1001, "tom", 23, 5600);
    Supplier<String> sup1 = () -> emp.getName();
    Supplier<String> sup2 = emp::getName;
    System.out.println(sup2.get());
}

// 类 :: 静态方法
@Test
public void test3(){
    // Comparator中的int compare(T t1, T t2)
    // Integer中的int compare(T t1, T t2)
    Comparator<Integer> com1 = (t1, t2) -> Integer.compare(t1, t2);
    Comparator<Integer> com2 = Integer::compare;
    System.out.println(com2.compare(3, 4));
}

@Test
public void test4(){
    // Function<T, R>
    // Function中的R apply(T t), 
    // Math中的Long round(Double d)
    // 注意参数类型要对上
    Function<Double, Long> f = new Function<Double, Long>() {
        @Override
        public Long apply(Double aDouble) {
            return null;
        }
    };
    Function<Double, Long> f2 = Math::round;
    Function<Double, Long> f3 = d -> Math.round(d);
    System.out.println(f2.apply(4.0));
}

// 类 :: 实例方法名(非静态方法)
// 注意调用者是谁, 比如t1.comparaTo(t2)
@Test
public void test5(){
    // Comparator中的 int compare(T t1, T t2)
    // String中的 int t1.compareTo(t2)
    Comparator<String> com1 = (s1, s2) -> s1.compareTo(s2);
    Comparator<String> com2 = String :: compareTo;
    System.out.println(com2.compare("a", "e"));
}

@Test
public void test6(){
    //BiPredicate中的boolean test(T t1, T t2);
    //String中的boolean t1.equals(t2)
    BiPredicate<String, String> bp1 = (t1, t2) -> t1.equals(t2);
    BiPredicate<String, String> bp2 = String :: equals;
    System.out.println(bp2.test("a", "a"));
}

@Test
public void test7(){
    // Function中的 R apply(T t)
    // Employee中的String getName()
    Function<Employee, String> f = Employee::getName;
    Employee emp = new Employee(1234,"tmo", 12, 2314.23);
    System.out.println(f.apply(emp));
}

构造器引用

和方法引用类似，函数式接口的抽象方法的形参列表 和 构造器的形参列表一致。抽象方法的返回值类型即为构造器所属的类的类型.

@Test
public void test1(){
    // Supplier的T get()
    // Employee的空参构造器, 返回Employee对象
    Supplier<Employee> sup1 = Employee :: new;
    System.out.println(sup1.get());
}

@Test
public void test2(){
    // Function中的 R apply(T t)
    Function<Integer, Employee> f = Employee :: new;
    System.out.println(f.apply(1234));
}

@Test
public void test3(){
    // BiFunction中的 R apply(T t, U u)
    BiFunction<Integer, String, Employee> bf = (id, name) -> new Employee(id, name);
    BiFunction<Integer, String, Employee> bf1 = Employee::new;
    System.out.println(bf1.apply(1234, "joey"));
}

数组引用

把数组看成一种类的类型, 就跟构造器引用没有太大区别了.

@Test
public void test4(){
    Function<Integer, String[]> f = length -> new String[length];
    Function<Integer, String[]> f1 = String[] :: new;
    System.out.println(f1.apply(5).length);
}

附录

public class Employee {
    private int id;
    private String name;
    private int age;
    private double salary;
    // ... getter, setter, toString, constructor
}