Java8之函数式接口及常用函数式接口

函数式接口

1.概念

函数式接口(Functional Interface)就是一个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。
Lambda 表达式和方法引用（实际上也可认为是Lambda表达式）上。

2.@FunctionalInterface

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    /**
     * When an object implementing interface Runnable is used
     * to create a thread, starting the thread causes the object's
     * run method to be called in that separately executing
     * thread.
     * 

     * The general contract of the method run is that it may
     * take any action whatsoever.
     *
     * @see     java.lang.Thread#run()
     */
    public abstract void run();
}

我们常用的Runnable接口就是个典型的函数式接口，我们可以看到它有且仅有一个抽象方法run。并且可以看到一个注解@FunctionalInterface，这个注解的作用是强制你的接口只有一个抽象方法。如果有多个话直接会报错，如图:
idea错误提示:


编译时错误提示：

这里当你写了第二个方法时，编译就无法通过，idea甚至在编码阶段就行了提示。

3.函数式接口使用方式

我们直接上代码，首先定义一个函数式接口

@FunctionalInterface
public interface SingleAbstraMethodInterface {
    public abstract void singleMethod();
}

我们定一个test类,封装一个方法，将SingleAbstraMethodInterface当做参数传入方法，并打印一句话

public class Test {
    public void testMethod(SingleAbstraMethodInterface single){
        System.out.println("即将执行函数式接口外部定义方法");
        single.singleMethod();
    }
    public static void main(String[] args) {
        Test test = new Test();
        test.testMethod(new SingleAbstraMethodInterface() {
            @Override
            public void singleMethod() {
                System.out.println("执行函数式接口定义方法");
            }
        });
    }
}

执行结果：

即将执行函数式接口外部定义方法
执行函数式接口定义方法

是不是和我们预期结果一样。这个过程是不是有的同学已经发现，怎么这么像jdk里面的一些接口的使用，比如常用的Runnable接口。我们来看看代码。

public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("run方法执行了");
            }
        }).start();
}

再看下Runnable接口源码,是不是一样

@FunctionalInterface
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

这时，有的同学会说，我用Runnable接口可不是这么用的，我的写法比你优雅，我是这么写的。
没错函数式接口，函数式编程，我们可以使用lambda表达式的写法，可以让代码更优雅，具体可以参照我的前一篇帖子。Java8之Lambda表达式

public static void main(String[] args) {
        new Thread(()-> {
           System.out.println("run方法执行了");
        }).start();
}

常用函数式接口

1.JDK提供的函数式接口举栗

java.lang.Runnable,
java.awt.event.ActionListener,
java.util.Comparator,
java.util.concurrent.Callable
java.util.function包下的接口，如Consumer、Predicate、Supplier等

其实，jdk中给我们提供了很多的函数式接口，我们平时都会用到，只不过大家没有注意到而已，这里我结合实际代码讲解几个常用的函数式接口。想想大家平时常常用到stream流的各种方法来处理list。我看去stream类中看一下它提供的方法。可以看到有几个出镜率较高的函数式接口

• Supplier
• Comsumer
• Predicate
• Function

2.Supplier

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    /**
     * Gets a result.
     * @return a result
     */
    T get();
}

Supplier接口的get方法没有入参，返回一个泛型T对象。我们来看几个使用 的实例。先写一个实验对象girl，我们定义一个方法，创建对象，我们使用lambda的方式来调用并创建对象。

@Data
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class Girl {

    private String name;

    private Double size;

    private Double price;

    public static Girl create(final Supplier<Girl> supplier) {
        return supplier.get();
    }

    public static void main(String[] args) {
    	//创建对象
        Girl girl1 = Girl.create(Girl::new);
        Girl girl2 = Girl.create(()-> new Girl("lily",33d,1700d));
        Girl girl = null;
        //orElseGet
        Girl girl3 = Optional.ofNullable(girl).orElseGet(Girl::new);
    }
    
}

需要注意的是，我没每调用一次get方法，都会重新创建一个对象。orElseGet方法入参同样也是Supplier，这里对girl实例进行判断，通过Supplier实现了懒加载，也就是说只有当判断girl为null时，才会通过orElseGet方法创建新的对象并且返回。不得不说这个设计是非常的巧妙。

3.Consumer

源码如下:

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

    /**
     * Performs this operation on the given argument.
     *
     * @param t the input argument
     */
    void accept(T t);

    /**
     * Returns a composed {@code Consumer} that performs, in sequence, this
     * operation followed by the {@code after} operation. If performing either
     * operation throws an exception, it is relayed to the caller of the
     * composed operation.  If performing this operation throws an exception,
     * the {@code after} operation will not be performed.
     *
     * @param after the operation to perform after this operation
     * @return a composed {@code Consumer} that performs in sequence this
     * operation followed by the {@code after} operation
     * @throws NullPointerException if {@code after} is null
     */
    default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
    }
}

可以看到accept方法接受一个对象，没有返回值。那么我们来实战,首先使用Lambda表达式声明一个Supplier的实例，它是用来创建Girl实例；再使用Lambda表达式声明一个Consumer的实例，它是用于打印出Girl实例的toString信息；最后Consumer消费了Supplier生产的Girl。我们常用的forEach方法入参也是Consumer。使用代码如下:

	Supplier<Girl> supplier = ()-> new Girl("lucy",33d,1700d);
	Consumer<Girl> consumer = (Girl g)->{
	   System.out.println(g.toString());
	};
	consumer.accept(supplier.get());
	ArrayList<Integer> list = Lists.newArrayList(1, 2, 3, 4, 5);
    list.forEach(System.out::println);

4.Predicate

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

    /**
     * Evaluates this predicate on the given argument.
     *
     * @param t the input argument
     * @return {@code true} if the input argument matches the predicate,
     * otherwise {@code false}
     */
    boolean test(T t);
}

可以看到test方法接受一个对象，返回boolean类型，这个函数显然是用来判断真假。那么我们用这个接口来构造一个判断女孩子条件的示例，还有我们常用的stream流中，filter的入参也是Predicate,代码如下:

		Supplier<Girl> supplier = ()-> new Girl("lucy",33d,1700d);
        Predicate<Girl> girl36d = (Girl g)-> Objects.equals(g.getSize(),36d);
        Predicate<Girl> girl33d = (Girl g)-> Objects.equals(g.getSize(),33d);
        boolean test33 = girl33d.test(supplier.get());
        boolean test36 = girl36d.test(supplier.get());
        System.out.println(supplier.get().getName() +"是否为[36d] ："+test36);
        System.out.println(supplier.get().getName() +"是否为[33d] ："+test33);

结果为：

lucy是否为[36d] ：false
lucy是否为[33d] ：true

		ArrayList<Girl> list = Lists.newArrayList();
        list.add(new Girl("露西", 33d, 2000d));
        list.add(new Girl("格蕾丝", 36d, 3000d));
        list.add(new Girl("安娜", 28d, 1500d));
        list.add(new Girl("克瑞斯", 31d, 1800d));
        Predicate<Girl> greaterThan30d = (Girl g)-> g.getSize()>=30d;
        list.stream().filter(greaterThan30d).forEach(System.out::println);

结果如下:

Girl(name=露西, size=33.0, price=2000.0)
Girl(name=格蕾丝, size=36.0, price=3000.0)
Girl(name=克瑞斯, size=31.0, price=1800.0)

5.Function

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
    /**
     * Applies this function to the given argument.
     *
     * @param t the function argument
     * @return the function result
     */
    R apply(T t);
}

这个看到apply接口接收一个泛型为T的入参，返回一个泛型为R的返回值，所以它的用途和Supplier还是略有区别。还是一样我们举个栗子用代码来说明:

 		Supplier<Girl> supplier = ()-> new Girl("lucy",33d,1700d);
        Function<Girl,String> girlMark = (Girl g)-> g.getName()+"的尺寸是"+g.getSize()+"，每次能赚"+g.getPrice()+"。";
        System.out.println(girlMark.apply(supplier.get()));

我们可以看到funtion接口接收Girl对象实例，对girl的成员变量进行拼接，返回girl的描述信息。其基本用法就是如此。

lucy的尺寸是33.0，每次能赚1700.0。

6.常用函数式接口相关扩展接口

这里我列举一些Supplier相关接口

a.Supplier相关拓展接口

接口名称	方法名称	方法签名
Supplier	get	() -> T
BooleanSupplier	getAsBoolean	() -> boolean
DoubleSupplier	getAsDouble	() -> double
IntSupplier	getAsInt	() -> int
LongSupplier	getAsLong	() -> long

b.Comsumer相关拓展接口

接口名称	方法名称	方法签名
Consumer	accept	(T) -> void
DoubleConsumer	accept	(double) -> void
IntConsumer	accept	(int) -> void
LongConsumer	accept	(long) -> void
ObjDoubleConsumer	accept	(T, double) -> vo
ObjIntConsumer	accept	(T, int) -> void
ObjLongConsumer	accept	(T, long) -> void

c.Predicate相关拓展接口

接口名称	方法名称	方法签名
Predicate	test	(T) -> boolean
BiPredicate	test	(T, U) -> boolean
DoublePredicate	test	(double) -> bool
IntPredicate	test	(int) -> boolean
LongPredicate	test	(long) -> boolean

d.Function相关的接口

接口名称	方法名称	方法签名
Function	apply	(T) -> R
BiFunction	apply	(T, U) -> R
DoubleFunction	apply	(double) -> R
DoubleToIntFunction	applyAsInt	(double) -> int
DoubleToLongFunction	applyAsLong	(double) -> long
IntFunction	apply	(int) -> R
IntToDoubleFunction	applyAsDouble	(int) -> double
IntToLongFunction	applyAsLong	(int) -> long
LongFunction	apply	(long) -> R
LongToDoubleFunction	applyAsDouble	(long) -> double
LongToIntFunction	applyAsInt	(long) -> int
ToDoubleFunction	applyAsDouble	(T) -> double
ToDoubleBiFunction	applyAsDouble	(T, U) -> double
ToIntFunction	applyAsInt	(T) -> int
ToIntBiFunction	applyAsInt	(T, U) -> int
ToLongFunction	applyAsLong	(T) -> long
ToLongBiFunction	applyAsLong	(T, U) -> long

就到这里啦，点赞收藏富婆包养！