Java之函数式接口

函数式接口

只包含一个抽象方法的接口，称为函数式接口。

你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。(若 Lambda 表达式抛出一个受检异常(即:非运行时异常)，那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明)。

我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface注解，这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明，说明这个接口是一个函数式接口。

在java.util.function包下定义了Java 8 的丰富的函数式接口

我们查看Comparator接口源码。发现了一些矛盾的地方。

我们发现了该接口中不止包含了一个方法，还存在大量的default和static方法。这和上文的定义是矛盾的！！

在jdk8之前，interface之中可以定义变量和方法，变量必须是public、static、final的，方法必须是public、abstract的。由于这些修饰符都是默认的，JDK8及以后，允许我们在接口中定义static方法和default方法。

JDK8接口中的静态方法和默认方法，都不算是抽象方法。。接口默认继承java.lang.Object，所以如果接口显示声明覆盖了Object中方法，那么也不算抽象方法。

所以该接口的确是一个函数式接口！！

Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”，在Java里面面向对象(OOP) 编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战，Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求，也即java不但可以支持OOP还可以支持OOF(面向函数编程)

在函数式编程语言当中，函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中，Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中，有所不同。在 Java8中，Lambda表达式是对象，而不是函数，它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。

简单的说，在Java8中，Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是 Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说，只要一个对象是函数式接口的实例，那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

@FunctionalInterface

该注解只能标记在”有且仅有一个抽象方法”的接口上。
JDK8接口中的静态方法和默认方法，都不算是抽象方法。
接口默认继承java.lang.Object，所以如果接口显示声明覆盖了Object中方法，那么也不算抽象方法。
该注解不是必须的，如果一个接口符合”函数式接口”定义，那么加不加该注解都没有影响。加上该注解能够更好地让编译器进行检查。如果编写的不是函数式接口，但是加上了@FunctionInterface，那么编译器会报错。

自定义函数式接口

通过对函数式接口概念的认知，我们现在来自定义一个MyFunctionInterface 函数式接口测试。

只包含一个抽象方法

//自定义函数式接口
public interface MyFunctionInterface<T> {

    //抽象方法
    T test(T t);
}

测试类TestFunction

public class TestFunction {

    public static void main(String[] args) {
        MyFunctionInterface<String> function = (str) -> {
            return str;
        };

        System.out.println(function.test("FunctionInterface Test！"));
    }
}

包含一个覆盖Object方法

覆盖Object的 hashCode方法

再次运行测试类，成功！说明它是一个函数式接口

//自定义函数式接口
public interface MyFunctionInterface<T> {

    //抽象方法
    T test(T t);

    //覆盖Object方法
    int hashCode();
    
}

包含一个default方法

//自定义函数式接口
public interface MyFunctionInterface<T> {

    //抽象方法
    T test(T t);

    //覆盖Object方法
    int hashCode();

    //默认方法
    public default void defaultMethod(){

    }

}

再次运行测试类，成功！说明它default不是抽象方法，该接口是一个函数式接口

包含一个static方法

public interface MyFunctionInterface<T> {

    //抽象方法
    T test(T t);

    //覆盖Object方法
    int hashCode();

    //默认方法
    public default void defaultMethod(){

    }

    //静态方法
    public static void staticMethod(){

    }
}

再次运行测试类，成功！说明它static不是抽象方法，该接口是一个函数式接口

标注@FunctionInterface注解

通过前面的测试，我们可以明确知道，只要该接口只含有一个抽象方法，它就是一个函数式接口。而不是一定要标注@FunctionInterface注解，这两者之间没有绝对的联系。

该注解不是必须的，如果一个接口符合”函数式接口”定义，那么加不加该注解都没有影响。加上该注解能够更好地让编译器进行检查。如果编写的不是函数式接口，但是加上了@FunctionInterface，那么编译器会报错。

//自定义函数式接口
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionInterface<T> {

    //抽象方法
    T test(T t);

    //覆盖Object方法
    int hashCode();

    //默认方法
    public default void defaultMethod(){

    }

    //静态方法
    public static void staticMethod(){

    }
}

四大核心函数式接口

函数式接口	参数类型	返回类型	用途
`Consumer<T>`消费型	T	void	对类型为T的对象应用操作，包含方法：`void accept(T t)`
`Supplier<T>`供给型	无	T	对类型为T的对象，包含方法：`T get()`
`Function<T,R>`函数型	T	R	对类型为T的对象应用操作，并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法：`R apply(T t)`
`Predicate<T>`断定型	T	boolean	确定类型为T的对象是否满足某约束，并返回boolean值。包含方法`boolean test(T t)`

Consumer消费型

@Test
public void test1(){

    happyTime(500, new Consumer<Double>() {
        @Override
        public void accept(Double aDouble) {
            System.out.println("学习太累了，去天上人间买了瓶矿泉水，价格为：" + aDouble);
        }
    });

    System.out.println("********************");

    happyTime(400,money -> System.out.println("学习太累了，去天上人间喝了口水，价格为：" + money));
}

public void happyTime(double money, Consumer<Double> con){
    con.accept(money);
}

Supplier供给型

@Test
public void test2() {

    System.out.println(get(new Supplier<String>() {
        @Override
        public String get() {
            return "犯罪人：张三";
        }
    }));

    System.out.println(get(() -> {
        return "法外狂徒三哥！";
    }));
}

public String get(Supplier<String> supplier) {
    return supplier.get();
}

Function函数型接口

@Test
public void test3() {
    System.out.println(getLength("test", new Function<String, Integer>() {
        @Override
        public Integer apply(String s) {
            return s.length();
        }
    }));

    System.out.println(getLength("lambda", str -> str.length()));
}

public int getLength(String s, Function<String, Integer> function) {
    return function.apply(s);
}

Predicate断定型接口

@Test
public void test4() {
    List<String> list = Arrays.asList("北京", "南京", "天津", "东京", "西京", "普京");

    List<String> filterStrs = filterString(list, new Predicate<String>() {
        @Override
        public boolean test(String s) {
            return s.contains("津");
        }
    });

    System.out.println(filterStrs);


    List<String> filterStrs1 = filterString(list, s -> s.contains("京"));
    System.out.println(filterStrs1);
}

//根据给定的规则，过滤集合中的字符串。此规则由Predicate的方法决定
public List<String> filterString(List<String> list, Predicate<String> pre) {

    ArrayList<String> filterList = new ArrayList<>();

    for (String s : list) {
        if (pre.test(s)) {
            filterList.add(s);
        }
    }

    return filterList;

}

其他接口

函数式接口	参数类型	返回类型	用途
BiFunction<T, U, R>	T, U	R	对类型为 T, U 参数应用操作，返回 R 类型的结果。包含方法为: R apply(T t, U u);
UnaryOperator (Function子接口)	T	T	对类型为T的对象进行一元运算，并返回T类型的结果。包含方法为:T apply(T t);
BinaryOperator (BiFunction 子接口)	T, T	T	对类型为T的对象进行二元运算，并返回T类型的结果。包含方法为: T apply(T t1, T t2);
BiConsumer<T, U>	T, U	void	对类型为T, U 参数应用操作。包含方法为: void accept(T t, U u)
BiPredicate<T,U>	T,U	boolean	包含方法为: boolean test(T t,U u)
ToIntFunction< T > ToLongFunction< T > ToDoubleFunction< T >	T	int long double	分别计算int、long、double值的函数
IntFunction< R > LongFunction< R > DoubleFunction< R >	int long double	R	参数分别为int、long、double 类型的函数