Java 函数式接口为什么这么神奇?

简介: 有且只有一个抽象方法的接口被称为函数式接口,函数式接口适用于函数式编程的场景,Lambda就是Java中函数式编程的体现,可以使用Lambda表达式创建一个函数式接口的对象,一定要确保接口中有且只有一个抽象方法,这样Lambda才能顺利的进行推导。

前言

在上一篇Lambda的讲解中我们就提到过函数式接口,比如:Consumer<String> consumer = (s) -> System.out.println(s);其中Consumer就是一个函数式接口。这里是通过Lambda表达式创建了一个函数式接口的对象。如果不知道什么是Lambda,请看《神秘的Lambda》。

函数式接口是什么?

有且只有一个抽象方法的接口被称为函数式接口,函数式接口适用于函数式编程的场景,Lambda就是Java中函数式编程的体现,可以使用Lambda表达式创建一个函数式接口的对象,一定要确保接口中有且只有一个抽象方法,这样Lambda才能顺利的进行推导。

@FunctionalInterface注解

与@Override 注解的作用类似,Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解:@FunctionalInterface 。该注解可用于一个接口的定义上,一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。但是这个注解不是必须的,只要符合函数式接口的定义,那么这个接口就是函数式接口。

static方法和default方法

实在不知道该在哪介绍这两个方法了,所以就穿插在这里了。

static方法:

java8中为接口新增了一项功能,定义一个或者多个静态方法。用法和普通的static方法一样,例如:

public interface Interface {
    /**
     * 静态方法
     */
    static void staticMethod() {
        System.out.println("static method");
    }
}

注意:实现接口的类或者子接口不会继承接口中的静态方法。

default方法:

java8在接口中新增default方法,是为了在现有的类库中中新增功能而不影响他们的实现类,试想一下,如果不增加默认实现的话,接口的所有实现类都要实现一遍这个方法,这会出现兼容性问题,如果定义了默认实现的话,那么实现类直接调用就可以了,并不需要实现这个方法。default方法怎么定义?

public interface Interface {
    /**
     * default方法
     */
    default void print() {
        System.out.println("hello default");
    }
}

注意:如果接口中的默认方法不能满足某个实现类需要,那么实现类可以覆盖默认方法。不用加default关键字,例如:

public class InterfaceImpl implements Interface {
    @Override
    public  void print() {
        System.out.println("hello default 2");
    }
}

在函数式接口的定义中是只允许有一个抽象方法,但是可以有多个static方法和default方法。

自定义函数式接口

按照下面的格式定义,你也能写出函数式接口:

 @FunctionalInterface
 修饰符 interface 接口名称 {
    返回值类型 方法名称(可选参数信息);
    // 其他非抽象方法内容
 }

虽然@FunctionalInterface注解不是必须的,但是自定义函数式接口最好还是都加上,一是养成良好的编程习惯,二是防止他人修改,一看到这个注解就知道是函数式接口,避免他人往接口内添加抽象方法造成不必要的麻烦。

@FunctionalInterface
public interface MyFunction {
    void print(String s);
}

看上图是我自定义的一个函数式接口,那么这个接口的作用是什么呢?就是输出一串字符串,属于消费型接口,是模仿Consumer接口写的,只不过这个没有使用泛型,而是将参数具体类型化了,不知道Consumer没关系,下面会介绍到,其实java8中提供了很多常用的函数式接口,Consumer就是其中之一,一般情况下都不需要自己定义,直接使用就好了。那么怎么使用这个自定义的函数式接口呢?我们可以用函数式接口作为参数,调用时传递Lambda表达式。如果一个方法的参数是Lambda,那么这个参数的类型一定是函数式接口。例如:

public class MyFunctionTest {
    public static void main(String[] args) {
        String text = "试试自定义函数好使不";
        printString(text, System.out::print);
    }

    private static void printString(String text, MyFunction myFunction) {
        myFunction.print(text);
    }
}

执行以后就会输出“试试自定义函数好使不”这句话,如果某天需求变了,我不想输出这句话了,想输出别的,那么直接替换text就好了。函数式编程是没有副作用的,最大的好处就是函数的内部是无状态的,既输入确定输出就确定。函数式编程还有更多好玩的套路,这就需要靠大家自己探索了。😝

常用函数式接口

Consumer<T>:消费型接口

抽象方法: void accept(T t),接收一个参数进行消费,但无需返回结果。

使用方式:

  Consumer consumer = System.out::println;
  consumer.accept("hello function");

默认方法: andThen(Consumer<? super T> after),先消费然后在消费,先执行调用andThen接口的accept方法,然后在执行andThen方法参数after中的accept方法。

使用方式:

  Consumer<String> consumer1 = s -> System.out.print("车名:"+s.split(",")[0]);
  Consumer<String> consumer2 = s -> System.out.println("-->颜色:"+s.split(",")[1]);

  String[] strings = {"保时捷,白色", "法拉利,红色"};
  for (String string : strings) {
     consumer1.andThen(consumer2).accept(string);
  }

输出:
车名:保时捷-->颜色:白色
车名:法拉利-->颜色:红色

Supplier<T>: 供给型接口

抽象方法:T get(),无参数,有返回值。

使用方式:

 Supplier<String> supplier = () -> "我要变的很有钱";
 System.out.println(supplier.get());

最后输出就是“我要变得很有钱”,这类接口适合提供数据的场景。

Function<T,R>: 函数型接口

抽象方法: R apply(T t),传入一个参数,返回想要的结果。

使用方式:

 Function<Integer, Integer> function1 = e -> e * 6;
 System.out.println(function1.apply(2));

很简单的一个乘法例子,显然最后输出是12。

默认方法:

  • compose(Function<? super V, ? extends T> before),先执行compose方法参数before中的apply方法,然后将执行结果传递给调用compose函数中的apply方法在执行。

使用方式:

 Function<Integer, Integer> function1 = e -> e * 2;
 Function<Integer, Integer> function2 = e -> e * e;

 Integer apply2 = function1.compose(function2).apply(3);
 System.out.println(apply2);

还是举一个乘法的例子,compose方法执行流程是先执行function2的表达式也就是33=9,然后在将执行结果传给function1的表达式也就是92=18,所以最终的结果是18。

  • andThen(Function<? super R, ? extends V> after),先执行调用andThen函数的apply方法,然后在将执行结果传递给andThen方法after参数中的apply方法在执行。它和compose方法整好是相反的执行顺序。

使用方式:

 Function<Integer, Integer> function1 = e -> e * 2;
 Function<Integer, Integer> function2 = e -> e * e;

 Integer apply3 = function1.andThen(function2).apply(3);
 System.out.println(apply3);

这里我们和compose方法使用一个例子,所以是一模一样的例子,由于方法的不同,执行顺序也就不相同,那么结果是大大不同的。andThen方法是先执行function1表达式,也就是32=6,然后在执行function2表达式也就是66=36。结果就是36。
静态方法:identity(),获取一个输入参数和返回结果相同的Function实例。

使用方式:

 Function<Integer, Integer> identity = Function.identity();
 Integer apply = identity.apply(3);
 System.out.println(apply);

平常没有遇到过使用这个方法的场景,总之这个方法的作用就是输入什么返回结果就是什么。

Predicate<T> : 断言型接口

抽象方法: boolean test(T t),传入一个参数,返回一个布尔值。

使用方式:

 Predicate<Integer> predicate = t -> t > 0;
 boolean test = predicate.test(1);
 System.out.println(test);

当predicate函数调用test方法的时候,就会执行拿test方法的参数进行t -> t > 0的条件判断,1肯定是大于0的,最终结果为true。

默认方法:

  • and(Predicate<? super T> other),相当于逻辑运算符中的&&,当两个Predicate函数的返回结果都为true时才返回true。

使用方式:

 Predicate<String> predicate1 = s -> s.length() > 0;
 Predicate<String> predicate2 = Objects::nonNull;
 boolean test = predicate1.and(predicate2).test("&&测试");
 System.out.println(test);
  • or(Predicate<? super T> other) ,相当于逻辑运算符中的||,当两个Predicate函数的返回结果有一个为true则返回true,否则返回false。

使用方式:

 Predicate<String> predicate1 = s -> false;
 Predicate<String> predicate2 = Objects::nonNull;
 boolean test = predicate1.and(predicate2).test("||测试");
 System.out.println(test);
  • negate(),这个方法的意思就是取反。

使用方式:

 Predicate<String> predicate = s -> s.length() > 0;
 boolean result = predicate.negate().test("取反");
 System.out.println(result);

很明显正常执行test方法的话应该为true,但是调用negate方法后就返回为false了。
静态方法:isEqual(Object targetRef),对当前操作进行"="操作,即取等操作,可以理解为 A == B。

使用方式:

 boolean test1 = Predicate.isEqual("test").test("test");
 boolean test2 = Predicate.isEqual("test").test("equal");
 System.out.println(test1);   //true
 System.out.println(test2);   //false

其他函数式接口

Bi类型接口

BiConsumer、BiFunction、BiPrediate 是 Consumer、Function、Predicate 的扩展,可以传入多个参数,没有 BiSupplier 是因为 Supplier 没有入参。

操作基本数据类型的接口

IntConsumer、IntFunction、IntPredicate、IntSupplier、LongConsumer、LongFunction、LongPredicate、LongSupplier、DoubleConsumer、DoubleFunction、DoublePredicate、DoubleSupplier。
其实常用的函数式接口就那四大接口Consumer、Function、Prediate、Supplier,其他的函数式接口就不一一列举了,有兴趣的可以去java.util.function这个包下详细的看。

大家看后辛苦点个赞点个关注哦!后续还会后更多的博客。如有错误,烦请指正。
目录
相关文章
|
6天前
|
Java
Java——抽象类和接口
抽象类是一种不能被实例化的类,至少包含一个抽象方法(无实现体的方法),常用于定义一组相关类的共同特征,并强制子类实现特定方法。抽象方法不能被 `static` 或 `final` 修饰,且必须被重写。 接口则是一个完全抽象的类,用于规范类的行为。接口使用 `interface` 关键字定义,不能实例化,并且类与接口之间是实现关系。 内部类是在一个类内定义的类,分为成员内部类、静态内部类、局部内部类和匿名内部类。成员内部类可被修饰符修饰,静态内部类只能访问外部类的静态成员,局部内部类定义在方法内,匿名内部类则隐藏了名字,直接通过 `new` 关键字定义并实现接口或继承类。
12 5
Java——抽象类和接口
|
6天前
|
Java
Java——接口的使用实例
Comparable接口用于自定义类的对象比较。通过实现此接口并重写`compareTo`方法,可以定义自定义类型的比较规则。 接下来介绍了Comparator接口,它提供了一种更灵活的比较方式。通过实现Comparator接口并重写`compare`方法,可以根据不同属性定义不同的比较规则。例如,定义一个`BrandComparator`类来比较汽车的品牌。 最后,介绍了Cloneable接口,用于实现对象的克隆。实现该接口并重写`clone`方法后,可以创建对象的浅拷贝或深拷贝。浅拷贝仅复制对象本身,深拷贝则会递归复制所有成员变量。
13 4
Java——接口的使用实例
|
12天前
|
Java 数据库连接 数据库
Java服务提供接口(SPI)的设计与应用剖析
Java SPI提供了一种优雅的服务扩展和动态加载机制,使得Java应用程序可以轻松地扩展功能和替换组件。通过合理的设计与应用,SPI可以大大增强Java应用的灵活性和可扩展性。
44 18
|
9天前
|
Java 开发者
Java的接口详解
Java接口是编程中的一种重要特性,用于定义方法签名而不提供具体实现,作为类之间的契约,使不同类能以统一方式交互。接口使用`interface`关键字定义,可包含方法声明和常量。类通过`implements`关键字实现接口,并可同时实现多个接口,解决多重继承问题。接口中的方法默认为抽象方法,变量默认为`public static final`。Java 8引入了默认方法和静态方法,增强接口功能。接口广泛应用于回调机制和多态性实现,有助于构建更灵活和可维护的代码结构。
|
19天前
|
Java
盘点java8 stream中隐藏的函数式接口
`shigen`是一位坚持更新文章的博客作者,记录成长历程,分享认知见解,留住感动瞬间。本文介绍了函数式接口的概念及其在Java中的应用,包括`Comparator`、`Runnable`、`Callable`等常见接口,并详细讲解了`Function`、`Predicate`、`Consumer`、`Supplier`和`Comparator`等函数式接口的使用方法及应用场景,展示了如何利用这些接口简化代码并提高编程效率。**个人IP:shigen**,与shigen一起,每天进步一点点!
29 0
盘点java8 stream中隐藏的函数式接口
|
20天前
|
Java 编译器 开发者
Java中的Lambda表达式与函数式接口
【8月更文挑战第31天】本文将深入探讨Java 8中引入的Lambda表达式和函数式接口,它们如何改变我们编写代码的方式。通过简化集合操作、事件处理等示例,我们将看到这些特性如何提升代码可读性、减少冗余,并提高开发效率。准备好一起探索这个让Java编程更加简洁强大的新世界吧!
|
24天前
|
Java 开发者
Java 8新特性之Lambda表达式与函数式接口
【7月更文挑战第59天】本文将介绍Java 8中的一个重要新特性——Lambda表达式,以及与之密切相关的函数式接口。通过对比传统的匿名内部类,我们将探讨Lambda表达式的语法、使用方法和优势。同时,我们还将了解函数式接口的定义和用途,以及如何将Lambda表达式应用于函数式编程。
|
23天前
|
Java
在Java多线程领域,精通Lock接口是成为高手的关键。
在Java多线程领域,精通Lock接口是成为高手的关键。相较于传统的`synchronized`,Lock接口自Java 5.0起提供了更灵活的线程同步机制,包括可中断等待、超时等待及公平锁选择等高级功能。本文通过实战演练介绍Lock接口的核心实现——ReentrantLock,并演示如何使用Condition进行精确线程控制,帮助你掌握这一武林秘籍,成为Java多线程领域的盟主。示例代码展示了ReentrantLock的基本用法及Condition在生产者-消费者模式中的应用,助你提升程序效率和稳定性。
18 2
|
23天前
|
Java 开发者
在 Java 多线程编程中,Lock 接口正逐渐取代传统的 `synchronized` 关键字,成为高手们的首选
在 Java 多线程编程中,Lock 接口正逐渐取代传统的 `synchronized` 关键字,成为高手们的首选。相比 `synchronized`,Lock 提供了更灵活强大的线程同步机制,包括可中断等待、超时等待、重入锁及读写锁等高级特性,极大提升了多线程应用的性能和可靠性。通过示例对比,可以看出 Lock 接口通过 `lock()` 和 `unlock()` 明确管理锁的获取和释放,避免死锁风险,并支持公平锁选择和条件变量,使其在高并发场景下更具优势。掌握 Lock 接口将助力开发者构建更高效、可靠的多线程应用。
19 2
|
24天前
|
Java 开发者
Java中的接口和抽象类
Java中的接口和抽象类
24 3