【Java系列教程】一起爪哇Java 8（一）——函数式接口

引言

目前由于系统已经全面切换为JDK8，所以有必要系统的了解一下Java8的一些新特性，以便后续在日常工作中可以使用一些高级特性来提高编程效率。

因为Java8引入了函数式接口，在java.util.function包含了几大类函数式接口声明。这里第一篇主要研究一下Function相关的接口。

FunctionalInterface注解

Java8的新引入，包含函数式的设计，接口都有@FunctionalInterface的注解。就像这个注解的注释说明一样，它注解在接口层面，且注解的接口要有且仅有一个抽象方法。具体就是说，注解在Inteface上，且interface里只能有一个抽象方法，可以有default方法。因为从语义上来讲，一个函数式接口需要通过一个***逻辑上的***方法表达一个单一函数。那理解这个单一就很重要了，单一不是说限制你一个interface里只有一个抽象方法，单是多个方法的其他方法需要是继承自Object的public方法，或者你要想绕过，就自己实现default。函数式接口自己本身一定是只有一个抽象方法。同时，如果是Object类的public方法，也是不允许的。官方的说明翻译如下：

如果一个接口I，I有一组抽象方法集合M，且这些方法都不是Object类的public签名方法，那么如果存在一个M中的方法m，满足：

• m的签名是所有M中方法签名的子签名。
• m对于M中的每个方法都是返回类型可替换的。 此时，接口I是一个函数式接口。

怎么理解，看几个例子。

比如：你声明一个接口：

@FunctionalInterface
public interface Func {
}

这会编译错，编译器会告诉你*no target method*。而如果加一个方法：

@FunctionalInterface
public interface Func {
    void run();
}

这就OK了，一个函数式接口声明好了。再加一个呢？

@FunctionalInterface
public interface Func {
    void run();
    void foo();
}

不ok，明确说了只有一个抽象方法嘛。但是如果换一种函数签名：

@FunctionalInterface
public interface Func {
    boolean equals(Object obj);
}

错误依旧，因为这个方法签名是Object类的public方法。而再改一下：

@FunctionalInterface
public interface Func {
    boolean equals(Object obj);
    void run();
}

这就OK了。一个抽象方法，一个Object的public方法，相安无事。Object还有其他方法，clone方法试试会怎么样？

@FunctionalInterface
public interface Func {
    Object clone();
    void run();
}

这又不行了，因为前面明确说了，要是Object的public方法，而clone是protected的。

所以总结一句话就是：

函数式接口，有且仅有一个抽象方法，Object的public方法除外。

因为Java本身支持多接口实现，你定义一个Class可以implements多个interface。所以这个限制也没什么影响，如果想约定一个函数式接口来统一，也可以做一些默认的实现来达到一个接口多个抽象方法的目的，比如下面这种做法：
一个普通接口NonFunc：

public interface NonFunc {
    void foo();
    void voo();
}

函数式接口Func：

@FunctionalInterface
public interface Func extends NonFunc {

    void run();

    default void foo() {
        // do something
    }

    default void voo() {
        // do something
    }
}

实现的测试类：

public class TestJ8FunctionalInterface implements Func {

    public static void main(String[] args) {
        Func func = new TestJ8FunctionalInterface();
        func.run();
        func.foo();
        func.voo();
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("run");
    }

    @Override
    public void foo() {
        System.out.println("foo");
    }

    @Override
    public void voo() {
        System.out.println("voo");
    }
}

函数式接口的一大特性就是可以被lambda表达式和函数引用表达式代替。也就是说声明这样的接口，是可以灵活的以方法来传参。看个例子：

public class TestJ8FunctionalInterface2 {

    public static void main(String[] args) {
        TestJ8FunctionalInterface2 testJ8FunctionalInterface2 = new TestJ8FunctionalInterface2();
        // lambda
        testJ8FunctionalInterface2.test(10, () -> System.out.println("A customed Func."));
        // method reference
        testJ8FunctionalInterface2.test(100, testJ8FunctionalInterface2::customedFunc);
    }

    public void customedFunc() {
        System.out.println("A customed method reference.");
    }

    public void test(int x, Func func) {
        System.out.println(x);
        func.run();
    }
}

上面例子列举了一个lambda模式和一个方法引用模式，这样就可以利用函数式编程强大的能力，将方法作为参数了。

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