函数式接口的相关概念以及常用的函数式接口（SupplierConsumerPredicateFunction）

Posted 2021-07-17 bfhonor

函数式接口

（一）、函数式接口的概念

• 函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。
• 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。
• 如何检测一个接口是不是函数式接口呢？
  ①、@FunctionalInterface
  ②、放在接口定义的上方：如果接口是函数式接口，编译通过；如果不是，编译失败。

//定义一个函数式接口
@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void show();
}

/*函数式接口：有且仅有一个抽象方法的接口*/
public class MyInterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //函数式接口作为局部变量的时候，将Lambda表达式赋值给它
        MyInterface my = () -> System.out.println("函数时接口");
        my.show();
    }
}

• 注意：我们自己定义函数式接口的时候，@FunctionalInterface是可选的，就算我不写这个注解，只要保证满足函数式接口定义的条件，也照样是函数式接口。但是，建议加上该注解。

（二）、函数式接口作为方法的参数

1. 需求

• 定义一个类（RunnableDemo），在类中提供两个方法
  ①、一个方法是：startThread(Runnable r)方法参数Runnable是一个函数式接口。
  ②、一个方法是主方法：在主方法中调用startThread方法。

public class RunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部类的方式
        startThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程启动了...");
            }
        });

        //Lambda表达式的方式
        startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程启动了..."));
    }

    //Runnable是一个函数式接口,作为参数
    private static void startThread(Runnable r){
		//Thread t = new Thread();
		//t.start();
        new Thread(r).start();
    }
}

• 运行结果：

Thread-0线程启动了...
Thread-1线程启动了...

• 如果方法的参数是一个函数式接口，我们可以使用Lambda表达式作为参数传递
  startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程启动了..."));

（三）、函数式接口作为方法的返回值

1. 需求

• 定义一个类（ComparatorDemo），在类中提供两个方法
  ①、一个方法：Comparator<String> getComparator()方法返回值Compartor是一个函数式接口
  ②、一个方法是主方法，在主方法中调用getComparator方法。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

public class ComparatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //构造使用场景

        //定义集合，存储字符串元素
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        array.add("cccc");
        array.add("aa");
        array.add("b");
        array.add("ddd");

        System.out.println("排序前："+array);

        //Collections.sort(array);
        Collections.sort(array,getComparator());

        System.out.println("排序后："+array);
    }

    private static Comparator<String> getComparator() {
//        Comparator<String> comp = new Comparator<String>() {
//            @Override
//            public int compare(String s1, String s2) {
//                return s1.length() - s2.length();
//            }
//        };
//        return comp;

        //匿名内部类的方式实现
//        return new Comparator<String>() {
//            @Override
//            public int compare(String s1, String s2) {
//                return s1.length() - s2.length();
//            }
//        };

        //Lambda表达式的方式实现
//        return (String s1 ,String s2) -> {
//            return s1.length() - s2.length();
//        };

        return (s1 ,s2) ->s1.length() - s2.length();
    }
}

• 运行结果：

排序前：[cccc, aa, b, ddd]
排序后：[b, aa, ddd, cccc]

• 如果方法的返回值是一个函数式接口，我们可以使用Lambda表达式作为结果返回

private static Comparator<String> getComparator(){
	return (s1,s2) -> s1.length()-s2.length();
}

（四）、常用的函数式接口

• Java 8在java.util.function包下预定义了大量的函数式接口供我们使用

1. Supplier接口

• 主要是用来生产数据的。
• Supplier<T>：包含一个无参的方法。
• 该方法不需要参数，它会按照某种实现逻辑（由Lambda表达式实现）返回一个数据。
• Supplier接口也被称为生产型接口，如果我们指定了接口的泛型式什么是类型，那么接口的get方法就会生产什么类型的数据供我们使用。

（1）简答使用

import java.util.function.Supplier;

public class SupplierDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        String s = getString(() -> {
//            return "林青霞";
//        });

        //优化代码
        String s = getString(() -> "林青霞");
        System.out.println(s);

        Integer i = getInteger(() -> 30);
        System.out.println(i);
    }

    //定一个方法，返回一个整型数据
    private static Integer getInteger(Supplier<Integer> sup){
        return sup.get();
    }

    //定义一个方法，返回一个字符串数据
    private static String getString(Supplier<String> sup){
        return sup.get();
    }
}

（2）练习

• 定义一个类（SupplierTest），在类中提供两个方法
  ①、一个方法是：int getMax(Supplier< Integer > sup)用于返回一个int数组得最大值。
  ②、一个方法是主方法，在主方法中调用getMax方法。

import java.util.function.Supplier;

public class SupplierTest {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个int数组
        int[] arr = {19,50,28,37,46};

        int maxValue = getMax(() -> {
            int max = arr[0];

            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                if (arr[i] > max) {
                    max = arr[i];
                }
            }
            return max;
        });
        System.out.println(maxValue);//50
    }

    //返回一个int数组中的最大值
    private static int getMax(Supplier<Integer> sup){
        return sup.get();
    }
}

2. Consumer接口

• Consumer< T >：包含两个方法。
  ①、void accept(T t)：对给定的参数执行此操作。
  ②、default Consumer <T> andThen(Consumer after)：返回一个组合的Consumer，依次执行操作，然后执行after操作。
  ③、Consumer<T>接口也被称为消费型接口，它消费的数据的数据类型由泛型指定

（1）简单使用

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        operatorString("林青霞", (String s) -> {
//            System.out.println(s);//林青霞
//        });
        //优化代码
        operatorString("林青霞",s -> System.out.println(s));//林青霞

//        operatorString("林青霞",s -> {
//            System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString());//霞青林
//        });
        //优化代码
        operatorString("林青霞",s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString()));//霞青林
    }

    //定义一个方法，消费一个字符串数据
    private static void operatorString(String name, Consumer<String> con){
        con.accept(name);
    }
}

import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        operatorString("林青霞",s -> System.out.println(s),s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString()));
    }


    //定义一个方法，消费一个字符串数据
    private static void operatorString(String name, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
        //con1.accept(name);
        //con2.accept(name);
        //与上面效果一致
        con1.andThen(con2).accept(name);
    }
}

（2）练习

• String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33"};
• 字符串数组中有多条信息，请按照格式：“姓名：XX,年龄：XX"的格式将信息打印出来
• 要求：
  ①、把打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例
  ②、把打印年龄的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例
  ③、将两个Consumer接口按照顺序组合到一起使用

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"林青霞,30", "张曼玉,35", "王祖贤,33"};

//        printInfo(strArray,(String str) ->{
//            String name = str.split(",")[0];
//            System.out.print("姓名："+name);
//        },(String str) -> {
//            int age = Integer.parseInt(str.split(",")[1]);
//            System.out.println(",年龄："+age);
//        });

        //优化代码
        printInfo(strArray, 
                str -> System.out.print("姓名：" + str.split(",")[0]),
                str -> System.out.println(",年龄：" + Integer.parseInt(str.split(",")[1]))
        );
    }

    private static void printInfo(String[] strArray, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) {
        for (String str : strArray) {
            con1.andThen(con2).accept(str);
        }
    }
}

• 运行结果

姓名：林青霞,年龄：30
姓名：张曼玉,年龄：35
姓名：王祖贤,年龄：33

3. Predicate接口

• Predicate<T>：常用的四个方法
  ①、boolean test​(T t)：对给定的参数进行判断(判断逻辑由Lambda表达式实现)，返回一个布尔值

import java.util.function.Predicate;

public class PredicateDemo {
    public static void main(String[] args) {
		//boolean b1 = checkString("hello", (String s) -> {
		//	return s.length() > 8;
		//});
        //代码优化
        boolean b1 = checkString("hello",s -> s.length() > 8);
        System.out.println(b1);//false
        
        boolean b2 = checkString("hellowordl" ,s -> s.length() > 8);
        System.out.println(b2);//true
    }

    //判断给定的字符串是否满足要求
    private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
        return pre.test(s);
    }
}

• ②、default Predicate<T> negate​()：返回一个逻辑的否定，对应逻辑非
  通过替换return语句后再次运行代码就可以看出，与上面运行的结果是相反的

//判断给定的字符串是否满足要求
private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
	//return pre.test(s);
	
	//上下两个语句得到的结果相反
	
	//return !pre.test(s);
	return pre.negate().test(s);
}

• ③、default Predicate<T> and​(Predicate other)：返回一个组合判断，对应短路与

import java.util.function.Predicate;

public class PredicateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        boolean b3 = checkString("hello", s -> s.length()>8, s -> s.length()<15);
        System.out.println(b3);

        boolean b4 = checkString("helloworld", s -> s.length()>8, s -> s.length()<15);
        System.out.println(b4);
    }

    //同一个字符串给出两个不同的判断条件，最后把这个判断的结果做逻辑与运算的结果作为最终的结果
    private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
		//boolean b1 = pre1.test(s);
		//boolean b2 = pre2.test(s);
		//boolean b = b1 && b2;
		//return b;

        //代码优化
        return pre1.and(pre2).test(s);
    }
}

• ④、default Predicate<T> or​(Predicate other)：返回一个组合判断，对应短路或

//同一个字符串给出两个不同的判断条件，最后把这个判断的结果做逻辑与运算的结果作为最终的结果
private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
	//boolean b1 = pre1.test(s);
	//boolean b2 = pre2.test(s);
	//boolean b = b1 || b2;
	//return b;
	
	//代码优化
	return pre1.or(pre2).test(s);
}

• ⑤、Predicate<T>接口通常用于判断参数是否满足指定的条件

4. 练习

• String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"};
• 字符串数组中有多条信息，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，并遍历ArrayList集合
• 同时满足如下要求：姓名长度大于2；年龄大于33
• 分析
  ①、有两个判断条件,所以需要使用两个Predicate接口,对条件进行判断
  ②、必须同时满足两个条件,所以可以使用and方法连接两个判断条件

import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;

public class PredicateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"};
        ArrayList<String> array = myFilter(strArray,
                s -> s.split(",")[0].length() > 2,
                s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 33
        );
        System.out.println(array);
    }

    //通过Predicate接口的拼装将符合的字符串选到集合ArrayList中
    private static ArrayList<String> myFilter(String[] strArray,Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
        //定义一个集合
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        //遍历数组
        for (String str:strArray){
            if (pre1.and(pre2).test(str)){
                array.add(str);
            }
        }
        return array;
    }
}

4. Function接口

• Function<T,R>：常用的两个方法
  ①、R apply​(T t)：将此函数应用于给定的参数

import java.util.function.Function;

public class FunctionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // convert("100",(String s)->{
        //     return Integer.parseInt(s);
        [一] java8 函数式编程入门 什么是函数式编程 函数接口概念 流和收集器基本概念

 函数式接口那些事
 阶段1 语言基础+高级_1-3-Java语言高级_08-JDK8新特性_第1节 常用函数接口_1_函数式接口的概念&函数式接口的定义
 Java 函数式接口
 431常用的函数式接口-Predicate接口-默认方法and和432常用的函数式接口-Predicate接口-默认方法or&negate
 Java8新特性：Lambda表达式函数式接口以及方法引用