java之函数式接口解读
一、函数式接口
概念
函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。 当然接口中可以包含其他的方法（默认，静态，私有）
函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可
以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。
备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部类的“语法糖”，但是二者在原理上是不同的。
格式
只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可：
修饰符 interface 接口名称 {
public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);
// 其他非抽象方法内容
}@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。需要注
- 意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。
作用：可以检测接口是否是一个函数式接口
- 是：编译成功 否：编译失败（接口中没有抽象方法或者抽象方法的个数多于一个）
- 函数式接口的使用：一般作为方法的参数和返回值类型
当参数是一个接口时，我们可以采用下面三种方法来进行操作
性能浪费的日志案例
注：日志可以帮助我们快速的定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。
一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：
发现以下代码存在的一些性能浪费的问题：
调用showLog方法,传递的第二个参数是一个拼接后的字符串，先把字符串拼接好,然后在调用showlog方法，showLog方法中如果传递的日志等级不是1级，那么就不会是如此拼接后的字符串，所以感觉字符串就白拼接了,存在了浪费.
使用Lambda优化日志案例
Lambda的特点:延迟加载
Lambda的使用前提,必须存在函数式接口
使用Lambda必然需要一个函数式接口：
然后对 log 方法进行改造：
@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
String buildMessage();
}
对 log 方法进行改造：
public class Demo02LoggerLambda {
private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
if (level == 1) {
System.out.println(builder.buildMessage());
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(1, () ‐> msgA + msgB + msgC );
}
}
这样一来，只有当级别满足要求的时候，才会进行三个字符串的拼接；否则三个字符串将不会进行拼接。
- 使用Lambda表达式作为参数传递,仅仅是把参数传递到showLog方法中。
- 只有满足条件,日志的等级是1级，才会调用接口MessageBuilder中的方法builderMessage，才会进行字符串的拼接。如果条件不满足,日志的等级不是1级
- 那么MessageBuilder接口中的方法builderMessage也不会执行
- 所以拼接字符串的代码也不会执行
- 所以不会存在性能的浪费
使用Lambda作为参数和返回值
如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数 式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。
使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式 接口作为方法参数。
例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数，那么就 可以使用Lambda进行传参。
这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。
public class Demo04Runnable {
private static void startThread(Runnable task) {
new Thread(task).start(); }
public static void main(String[] args) {
startThread(() ‐> System.out.println("线程任务执行！"));
}
}
Lambda表达式作为参数传递
使用前提：方法的参数必须时函数式接口（是接口且接口中有且只有一个抽象方法）
Lambda表达式作为返回值
如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。
当需要通过一 个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Demo01 {
//定义一个方法，方法的返回值类型使用函数式接口Comparator
public static Comparator<String> getComparator(){
//方法的返回值类型是一个接口，那么我们可以返回这个接口的匿名内部类
/* return new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
//按照字符串的降序排序
return o2.length()-o1.length();
}
};*/
//使用lambda表达式进行优化
return ( o1, o2)-> o2.length()-o1.length();
}
public static void main(String[] args) {
String[] arr={"aaaa","nnnnnnn","oooooooo"};
System.out.println("排序前：");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println("排序后：");
Arrays.sort(arr,getComparator());
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
二、常用函数式接口
JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景，它们主要在 java.util.function 包中被提供。
下面是最简单的几个接口及使用示例。
Supplier接口
java.util.function.Supplier 接口仅包含一个无参的方法： T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。
Supplier接口被称之为生产型接口,指定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
练习：求数组元素最大值
题目
使用 Supplier 接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用 java.lang.Integer 类。
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Supplier;
public class Demo02Test {
//定义一个方法，方法的参数传递Supplier，泛型使用Integer
public static Integer getMax(Supplier<Integer> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr={12,9,8,3,30};
//调用getMax方法，方法的参数Supplier是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式
int maxValue=getMax(()->{
int max=arr[0];
for (int i = 0; i <arr.length ; i++) {
if (max<arr[i]){
max=arr[i];
}
}
return max;
});
System.out.println(maxValue);
}
}
Consumer接口
java.util.function.Consumer 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据（至于具体怎么消费(使用), 需要自定义(输出，计算…） 其数据类型由泛型决定。
抽象方法：accept
Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Consumer;
public class Demo03Consumer {
/*定义一个方法
方法的参数传递一个字符串的姓名
方法的参数传递Consumer接口，泛型使用String
可以使用Consumer接口消费字符串的姓名*/
public static void method(String name,Consumer<String> con){
con.accept(name);
}
public static void main(String[] args) {
//调用method方法，传递字符串姓名，方法的另一个参数是Consumer接口,是一个函数式接口,所以可以传递Lombda表达式
method("不放弃",(String name)->{
//1.最简单的消费，直接输出
System.out.println(name);
//2.消费方式：把字符串进行翻转输出
//StringBuffer里面有个字符反转的方法
String s=new StringBuffer(name).reverse().toString();
System.out.println(s);
});
}
}
默认方法：andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，
然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。
要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组
合的情况：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Consumer;
public class Demo04 {
///定义一个方法，方法的参数传递一个字符串和两个Consumer接口, Consumer接口的泛型使用字符串
public static void method(String s, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
// con1.accept(s);
//con2.accept(s);
con1.andThen(con2).accept(s);//con1连接con2，先执行con1消费数据，再执行con2消费数据
}
public static void main(String[] args) {
method("BeiJing",
(s)->{
//消费方式：将字符串变成小写
System.out.println(s.toLowerCase());
},
(s)->{
//消费方式：将字符串变成大写
System.out.println(s.toUpperCase());
}
);
}
}
练习：格式化打印信息
题目
下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“ 姓名：XX。性别：XX。 ”的格式将信息打印出来。要求将打印姓
名的动作作为第一个 Consumer 接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个 Consumer 接口的Lambda实
例，将两个 Consumer 接口按照顺序“拼接”到一起。
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
}
代码演示：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Consumer;
public class Demo05Test {
public static void method(String[] arr, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
//遍历字符串数组
for (String s : arr) {
//使用andThen方法连接连个Consume接口，消费字符串
con1.andThen(con2).accept(s);
}
}
public static void main(String[] args) {
String[] arr={"迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男"};
method(arr,
(t)->{
//将字符串数据进行切割
String name = t.split(",")[0];
//消费一：打印出姓名：XXX
System.out.print("姓名："+name);
},
(t)->{
//将字符串数据进行切割
String age = t.split(",")[1];
//消费二：打印出性别：XXX
System.out.println(","+"年龄："+age+"。");
});
}
}
Predicate接口
有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用
java.util.function.Predicate 接口。
抽象方法：test
Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo15PredicateTest {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong); }
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.length() > 5);
}
}
条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。
默认方法：and
相当于&&
既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个 Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实
现“并且”的效果时，可以使用default方法 and 。
如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“W”，那么：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
}
默认方法：or
与 and 的“与”类似，默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。
如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不变：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗：" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
}
默认方法：negate
“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。
从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在 test 方法调用之前
调用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一样：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo17PredicateNegate {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.length() < 5);
}
}
练习：集合信息筛选
题目
数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，请通过 Predicate 接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合
ArrayList 中，需要同时满足两个条件：
- 必须为女生；
- 姓名为4个字
代码演示：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;
public class Demo06Test {
public static void main(String[] args) {
String [] arr={ "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女"};
ArrayList<String> arry= method(arr,
(t)->{
//切割字符串数组,判断名字长度
String name = t.split(",")[0];
return name.length()==4;
},
(t)->{
//切割字符串数组,判断性别
String sex = t.split(",")[1];
return sex.equals("女");
});
System.out.println(arry);
}
public static ArrayList<String> method(String[] arr, Predicate<String> p1, Predicate<String> p2) {
//定义一个集合，存储过滤之后的信息
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//遍历字符串数组
for (String s : arr) {
//使用and方法连接连个Predicate接口，比较
boolean b = p1.and(p2).test(s);
//对得到的布尔值进行判断
if (b){
//条件成立，存储信息
list.add(s);
}
}
return list;
}
}
//结果：[迪丽热巴,女, 古力娜扎,女]
Function接口
java.util.function.Function<T,R> 接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，
后者称为后置条件。
抽象方法：apply
Function 接口中最主要的抽象方法为： R apply(T t) ，根据类型T的参数获取类型R的结果。
使用的场景例如：将 String 类型转换为 Integer 类型。
代码演示：
import java.util.function.Function;
public class Demo11FunctionApply {
private static void method(Function<String, Integer> function) {
int num = function.apply("10");
System.out.println(num + 20);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> Integer.parseInt(s));
}
}
默认方法：andThen
Function 接口中有一个默认的 andThen 方法，用来进行组合操作
需求：
- 把string类型的"123",转换为Inteter类型,把转换后的结果加10
- 把增加之后的Integer类型的数据。转换为String类型
分析：
- 转换了两次
- 第一次是把string类型转换为了Integer类型
所以我们可以使用Function<String, Integer> funI
Integer i - fuq1. apply(.“123”)+10;
第二次是把Integer类型转换为string类型
所以我们可以使用Function<Integer. String> fun2
string s = fun2. opply(i);
我们可以使用andThen方法,把两次转换组合在一起使用
String S = fun1 pndThen(fun2). apply(“123”);
- fun1先调用apply方法,把字符串转换为Integer
- fun2再调用apply方法,把Integer转换为字符串
练习：自定义函数模型拼接
题目
请使用 Function 进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
String str = “赵丽颖,20”;
- 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
- 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；
- 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
代码演示：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Function;
public class Demo07Test {
/**/
public static void method(String s, Function<String,Integer> fun){
Integer it = fun.apply(s);
System.out.println(it+100);
}
public static void main(String[] args) {
String str = "赵丽颖,20";
String age = str.split(",")[1];
method(age,
(ss)->{
return Integer.parseInt(ss);
});
}
}
//120
总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。
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