Java8新特性之函数式接口

Posted 2020-12-19

什么时候可以使用 Lambda？通常 Lambda 表达式是用在函数式接口上使用的。从 Java8 开始引入了函数式接口，其说明比较简单：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。

一、语法定义

/**
* 定义函数式接口
* 接口上标注@FunctionalInterface 注解
*/
@FunctionalInterface
public interface ICollectionService {
   /**
    * 定义打印方法
    */
   void print();
}

在 Java8 以前，就已有大量函数式接口如下：

• java.lang.Runnable
• java.util.concurrent.Callable
• java.security.PrivilegedAction
• java.io.FileFilter
• java.nio.file.PathMatcher
• java.lang.reflect.InvocationHandler
• java.beans.PropertyChangeListener
• java.awt.event.ActionListener
• javax.swing.event.ChangeListener

Java8 新增加的函数接口在 java.util.function 包下，它包含了很多类，用来支持 Java 的函数式编程，该包中的函数式接口有：

序号	接口 & 描述
1	BiConsumer<T,U>代表了一个接受两个输入参数的操作，并且不返回任何结果
2	BiFunction<T,U,R>代表了一个接受两个输入参数的方法，并且返回一个结果
3	BinaryOperator<T>代表了一个作用于于两个同类型操作符的操作，并且返回了操作符同类型的结果
4	BiPredicate<T,U>代表了一个两个参数的boolean值方法
5	BooleanSupplier代表了boolean值结果的提供方
6	Consumer<T>代表了接受一个输入参数并且无返回的操作
7	DoubleBinaryOperator代表了作用于两个double值操作符的操作，并且返回了一个double值的结果。
8	DoubleConsumer代表一个接受double值参数的操作，并且不返回结果。
9	DoubleFunction<R>代表接受一个double值参数的方法，并且返回结果
10	DoublePredicate代表一个拥有double值参数的boolean值方法
11	DoubleSupplier代表一个double值结构的提供方
12	DoubleToIntFunction接受一个double类型输入，返回一个int类型结果。
13	DoubleToLongFunction接受一个double类型输入，返回一个long类型结果
14	DoubleUnaryOperator接受一个参数同为类型double,返回值类型也为double 。
15	Function<T,R>接受一个输入参数，返回一个结果。
16	IntBinaryOperator接受两个参数同为类型int,返回值类型也为int 。
17	IntConsumer接受一个int类型的输入参数，无返回值 。
18	IntFunction<R>接受一个int类型输入参数，返回一个结果 。
19	IntPredicate：接受一个int输入参数，返回一个布尔值的结果。
20	IntSupplier无参数，返回一个int类型结果。
21	IntToDoubleFunction接受一个int类型输入，返回一个double类型结果 。
22	IntToLongFunction接受一个int类型输入，返回一个long类型结果。
23	IntUnaryOperator接受一个参数同为类型int,返回值类型也为int 。
24	LongBinaryOperator接受两个参数同为类型long,返回值类型也为long。
25	LongConsumer接受一个long类型的输入参数，无返回值。
26	LongFunction<R>接受一个long类型输入参数，返回一个结果。
27	LongPredicateR接受一个long输入参数，返回一个布尔值类型结果。
28	LongSupplier无参数，返回一个结果long类型的值。
29	LongToDoubleFunction接受一个long类型输入，返回一个double类型结果。
30	LongToIntFunction接受一个long类型输入，返回一个int类型结果。
31	LongUnaryOperator接受一个参数同为类型long,返回值类型也为long。
32	ObjDoubleConsumer<T>接受一个object类型和一个double类型的输入参数，无返回值。
33	ObjIntConsumer<T>接受一个object类型和一个int类型的输入参数，无返回值。
34	ObjLongConsumer<T>接受一个object类型和一个long类型的输入参数，无返回值。
35	Predicate<T>接受一个输入参数，返回一个布尔值结果。
36	Supplier<T>无参数，返回一个结果。
37	ToDoubleBiFunction<T,U>接受两个输入参数，返回一个double类型结果
38	ToDoubleFunction<T>接受一个输入参数，返回一个double类型结果
39	ToIntBiFunction<T,U>接受两个输入参数，返回一个int类型结果。
40	ToIntFunction<T>接受一个输入参数，返回一个int类型结果。
41	ToLongBiFunction<T,U>接受两个输入参数，返回一个long类型结果。
42	ToLongFunction<T>接受一个输入参数，返回一个long类型结果。
43	UnaryOperator<T>接受一个参数为类型T,返回值类型也为T。

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对于 Java8 中提供的这么多函数式接口，开发中常用的函数式接口有三个：Predicate，Consumer，Function。

二、函数式接口实例

2.1、Predicate

java.util.function.Predicate<T> 接口定义了一个名叫 test 的抽象方法，它接受泛型 T 对象，并返回一个 boolean。在需要表示一个涉及类型 T 的布尔表达式时，可以使用这个接口，通常称为断言性接口。

使用 Predicate 接口实现字符串判空操作

@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);
  ...
}

public static void main(String[] args) {
   /**
     * 借助Lambda 表达式实现Predicate test方法
  */
   Predicate<String> p01=(str)->str.isEmpty()||str.trim().isEmpty();
   /**
    * 测试传入的字符串是否为空
     */
   System.out.println(p01.test(""));
   System.out.println(p01.test(" "));
   System.out.println(p01.test("admin"));
}

测试结果：

2.2、Consumer

java.util.function.Consumer<T> 接口定义了一个名叫 accept 的抽象方法，它接受泛型T，没有返回值(void)。如果需要访问类型 T 的对象，并对其执行某些操作，可以使用这个接口，通常称为消费性接口。

使用 Consumer 实现集合遍历操作

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

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

/**
* 借助Lambda表达式实现Consumer accept方法
*/
Consumer<Collection> c01 = (collection) -> {
if (null != collection && collection.size() > 0) {
for (Object c : collection) {
System.out.println(c);
}
}
};

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("诸葛亮");
list.add("曹操");
list.add("关羽");

// 遍历list 输出元素内容到控制台
c01.accept(list);

2.3、Function

java.util.function.Function<T, R> 接口定义了一个叫作 apply 的方法，它接受一个泛型 T 的对象，并返回一个泛型 R 的对象。如果需要定义一个 Lambda，将输入的信息映射到输出，可以使用这个接口(比如提取苹果的重量，或把字符串映射为它的长度)，通常称为功能性接口。

使用 Function 实现用户密码 Base64 加密操作

@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);
}

// 实现用户密码 Base64加密操作
Function<String,String> f01=(password)->Base64.getEncoder().encodeToString(password.getBytes());
// 输出加密后的字符串
System.out.println(f01.apply("123456"));

加密后结果如下：

2.4、Supplier

java.util.function.Supplier<T>接口定义了一个 get 的抽象方法，它没有参数，返回一个泛型 T 的对象，这类似于一个工厂方法，通常称为功能性接口。

使用 Supplier 实现 SessionFactory 创建

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {

   /**
    * Gets a result.
    *
    * @return a result
    */
   T get();
}

/**
* 产生一个session工厂对象
*/
Supplier<SessionFactory> s = () -> {
   return new SessionFactory();
};

s.get().info();