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java8学习总结——函数式接口@FunctionalInterface

2017-12-10 12:14 746 查看

Java8提倡函数式变成，因而新增了一个函数式接口。函数式接口保证了函数式编程，同时也保证了能够兼容以前的java版本。

函数式接口的定义

在java8中，满足下面任意一个条件的接口都是函数式接口：

1、被@FunctionalInterface注释的接口，满足@FunctionalInterface注释的约束。

2、没有被@FunctionalInterface注释的接口，但是满足@FunctionalInterface注释的约束

@FunctionalInterface注释的约束：

1、接口有且只能有个一个抽象方法，只有方法定义，没有方法体

2、在接口中覆写Object类中的public方法，不算是函数式接口的方法。

下面三个接口都是函数式接口：

//接口一
@FunctionalInterface
public interface FunctionInterfaceTest {

String getInfo(String input);

@Override
String toString();  //Object中的方法

@Override
boolean equals(Object obj); //Object中的方法
}
//接口二
@FunctionalInterface
public interface FunctionInterfaceTest {

String getInfo(String input);

}

//接口三
public interface FunctionInterfaceTest {

String getInfo(String input);

}

函数式接口实例的创建

函数式接口实例的创建有三种方式：1、lambda表达式；2、方法引用；3、构造方法引用。

public class Main {

public static void main(String[] args) {

/**
* 1、lambda表达式
* 这种形式最为直观，lambda表达式，接收一个String类型的参数，返回一个String类型的结果。
* 完全符合函数式接口FunctionInterfaceTest的定义
*/
FunctionInterfaceTest functionInterfaceTest1 = item -> item+1;

/**
* 2、方法引用
* Main方法当中的getInstance和getMessage方法接收一个参数，返回一个结果。符合函数式接口
* FunctionInterfaceTest的定义。
* 函数式接口只是定义了个方法的约定（接收一个String类型的参数，返回一个String类型的结果），
* 而对于方法内部进行何种操作则并没有做任何的限制。在这点上，跟java以前的版本中的实现类与接口之间的
* 关系很类似。不同的是，函数式接口更偏重于计算过程，约束了一个计算过程的输入和输出。
* 这种约束计算过程的输入和输出的形式的好处可以看一下joinStr方法。
*/
FunctionInterfaceTest functionInterfaceTest2 = Main::getInstance;  //方法引用
FunctionInterfaceTest functionInterfaceTest3 = Main::getMessage;  //方法引用

String msg1 = joinStr("你好",functionInterfaceTest2); //输出：你好！世界
String msg2 = joinStr("你好",functionInterfaceTest3); //输出：世界，你好！
System.out.println(msg1);
System.out.println(msg2);

//还有更简单的写法,高度抽象化，具体处理由使用者自己决定
String msg3 = joinStr("你好",item ->item+"！世界"); //输出：你好！世界
String msg4 = joinStr("你好",item ->"世界,"+ item+"!"); //输出：世界，你好！
System.out.println(msg3);
System.out.println(msg4);

/**
* 3、构造方法引用
* 构造函数的结构：接收输入参数，然后返回一个对象。这种约束跟函数式接口的约束很像。
* 所以只要“输入参数类型”与“输出参数类型”跟FunctionInterfaceTest中的方法约束相同，
* 就可以创建出FunctionInterfaceTest接口的实例，如下，String的构造方法中有
* new String(str)的构造方法，所以可以得到实例。
* 这里存在一个类型推断的问题，JDK的编译器已经帮我们自动找到了只有一个参数，且是String类型的构造方法。
* 这就是我们直接String::new，没有指定使用哪一个构造方法，却可以创建实例的原因
*/
FunctionInterfaceTest functionInterfaceTest4 = String::new; //方法引用
}

public static String getInstance(String item){
return item+"！世界";
}

public static String getMessage(String massage){
return "世界,"+ massage+"!";
}

public  static String joinStr(String str,FunctionInterfaceTest functionTest){
return functionTest.getInfo(str);
}

java8中常用的函数式接口：

常用的函数式接口主要有四种类型，是通过其输入和输出的参数来进行区分的。定义了编码过程中主要的使用场景。

接口名	说明
Function<T,R>	接收一个T类型的参数，返回一个R类型的结果
Consumer<T>	接收一个T类型的参数，不返回值
Predicate<T>	接收一个T类型的参数，返回一个boolean类型的结果
Supplier<T>	不接受参数，返回一个T类型的结果

public class FunctionalInterfaceMain {

public static void main(String[] args) {
/**
* 先看看如何创建它们
*/
Function<String,String> function1 = item -> item +"返回值";

Consumer<String> function2 = iterm -> {System.out.println(iterm);};//lambda语句，使用大括号，没有return关键字，表示没有返回值

Predicate<String> function3 = iterm -> "".equals(iterm);

Supplier<String> function4 = () -> new String("");

/**
* 再看看怎么使用
* demo释义：
* 1、创建一个String类型的集合
* 2、将集合中的所有元素的末尾追加字符串'1'
* 3、选出长度大于2的字符串
* 4、遍历输出所有元素
*/
List<String> list = Arrays.asList("zhangsan","lisi","wangwu","xiaoming","zhaoliu");

list.stream()
.map(value -> value + "1") //传入的是一个Function函数式接口
.filter(value -> value.length() > 2) //传入的是一个Predicate函数式接口
.forEach(value -> System.out.println(value)); //传入的是一个Consumer函数式接口
}

}

在实际使用中，我们往往会输入多个参数，而不是一个参数。针对于多个参数的计算，最终都可以拆分两个参数的运算，然后将两个参数的运算结合起来。如：1+2+3+4 = 10，可以拆分为1+2 = 3, 3+3=6; 6+4 = 10 三个步骤完成(在java中，是不允许一次返回多个值的)。

因此对于多个参数的操作也是如此。Java8中对于接收两个参数的场景提供了相关的函数式接口。如下：

接口名	说明
BiFunction<T, U, R>	接收T类型和U类型的两个参数，返回一个R类型的结果
BiConsumer<T , U>	接收T类型和U类型的两个参数，不返回值
BiPredicate<T, U>	接收T类型和U类型的两个参数，返回一个boolean类 c55f 型的结果

public class FunctionalInterfaceTest {

public static void main(String[] args) {

/**
* Bi类型的接口创建
*/
BiFunction<String, String, Integer> biFunction = (str1,str2) -> str1.length()+str2.length();

BiConsumer<String, String> biConsumer = (str1,str2) -> System.out.println(str1+str2);

BiPredicate<String, String> biPredicate = (str1,str2) -> str1.length() > str2.length();

/**
* Bi类型的接口使用
*/
int length = getLength("hello", "world", (str1,str2) -> str1.length() + str2.length()); //输出10
boolean boolean1 = getBoolean("hello", "world", (str1,str2) -> str1.length() > str2.length()); //输出false

System.out.println(length);
System.out.println(boolean1);

noResult("hello", "world", (str1,str2) -> System.out.println(str1+" "+str2)); //没有输出

}

public  static int getLength(String str1,String str2,BiFunction<String, String, Integer> function){
return function.apply(str1, str2);
}

public static void noResult(String str1,String str2,BiConsumer<String, String> biConcumer){
biConcumer.accept(str1, str2);
}

public static boolean getBoolean(String str1,String str2,BiPredicate<String, String> biPredicate){
return biPredicate.test(str1, str2);
}
}

关于多个参数值的使用，无论实在Function接口中，还是在BI类型的接口都提供了类似的操作。（注:java8中，接口的方法是可以有实现的，但需要default关键字修饰，这是其他版本的jdk没有的特性）
1、 Function接口的andThen方法和compose方法
源码：

default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
Objects.requireNonNull(before);
return (V v) -> apply(before.apply(v));
}

default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> after.apply(apply(t));
}

说明:
Compose方法：方法接收一个Function类型的参数，返回一个值。这也是一个标准的Function类型的定义。在compose方法内部也有一个apply方法。在执行compose方法中的apply方法之前，它先执行了before接口的apply方法，也是compose方法的输入参数。然后将before方法执行的返回值作为compose中apply方法的输入参数。实际上是形成了一种链式组合。
andThen方法：该方法与compose方法很类似。不同之处在于，andThen是先执行自身的apply方法，将apply的返回值作为after接口的输入值。相对于compose方法，只是方向的不同
使用：

public class FunctionalInterfaceTest {

public static void main(String[] args) {

String str1 = getLength1("hello", value -> "hello的长度："+value, value -> value.length()); //输出:hello的长度：5
System.out.println(str1);

Integer result = getLength2("hello", value -> value, value -> value.length()); //输出：5
System.out.println(result);

}

public  static String getLength1(String str1,Function<Integer, String> function1,Function<String,Integer> function2){
/**
* 这里一定要注意，function1和function2的参数类型。
* function2的输出类型与function1的输入类型一定要一致，
* 否则编译不会通过
*/
return function1.compose(function2).apply(str1);
}

public  static Integer getLength2(String str1,Function<String, String> function1,Function<String,Integer> function2){
/**
* 这里一定要注意，function1和function2的参数类型。
* function1的输出类型与function2的输入类型一定要一致，(方向相反)
* 否则编译不会通过
*/
return function1.andThen(function2).apply(str1);
}
}