Java中的函數(shù)接口，你都用過(guò)了嗎
在這篇文章中，我們將通過(guò)示例來(lái)學(xué)習(xí) Java 函數(shù)式接口。
一、函數(shù)式接口的特點(diǎn)
- 只包含一個(gè)抽象方法的接口稱(chēng)為函數(shù)式接口。
- 它可以有任意數(shù)量的默認(rèn)靜態(tài)方法，但只能包含一個(gè)抽象方法。它還可以聲明對(duì)象類(lèi)的方法。
- 函數(shù)接口也稱(chēng)為單一抽象方法接口或SAM 接口。
- 函數(shù)式接口只有在沒(méi)有任何抽象方法時(shí)才可以擴(kuò)展另一個(gè)接口。
- Java API 具有許多單方法接口，例如 Runnable、Callable、Comparator、ActionListener等。它們可以使用匿名類(lèi)語(yǔ)法來(lái)實(shí)現(xiàn)和實(shí)例化。
二、接口示例
創(chuàng)建一個(gè)自定義的Sayable接口，這是一個(gè)使用@FunctionalInterface注解的函數(shù)式接口。@FunctionalInterface注解表示該接口是一個(gè)函數(shù)式接口，并且只包含一個(gè)抽象方法。
1.自定義函數(shù)接口示例：
@FunctionalInterface
interface Sayable{
void say(String msg); // abstract method
} 讓我們通過(guò)main()方法來(lái)演示一個(gè)自定義的函數(shù)式接口。我們使用Lambda表達(dá)式來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)式接口。
public class FunctionalInterfacesExample {
public static void main(String[] args) {
Sayable sayable = (msg) -> {
System.out.println(msg);
};
sayable.say("Say something ..");
}
}2.Predefined 函數(shù)接口
Java提供了Predefined的函數(shù)式接口，通過(guò)使用 lambda 和方法引用來(lái)處理函數(shù)式編程。
Predicate是檢查條件的函數(shù)，它接受一個(gè)參數(shù)并返回boolean結(jié)果。
讓我們來(lái)看一下Predicate接口的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。
import java.util.function.Predicate;
public interface Predicate<T> {
boolean test(T t);
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
// 默認(rèn)方法的實(shí)現(xiàn)
return (t) -> test(t) && other.test(t);
}
// 其他默認(rèn)方法和靜態(tài)方法...
}Predicate接口只包含一個(gè)抽象方法test(T t)同時(shí)它還包含默認(rèn)方法和靜態(tài)方法。
讓我們創(chuàng)建一個(gè)示例來(lái)演示Predicate函數(shù)式接口的用法：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
// 使用Predicate接口檢查數(shù)字是否為偶數(shù)
Predicate<Integer> evenNumberPredicate = number -> number % 2 == 0;
System.out.println("Even numbers:");
printNumbers(numbers, evenNumberPredicate);
// 使用Predicate接口檢查數(shù)字是否大于5
Predicate<Integer> greaterThanFivePredicate = number -> number > 5;
System.out.println("Numbers greater than 5:");
printNumbers(numbers, greaterThanFivePredicate);
}
public static void printNumbers(List<Integer> numbers, Predicate<Integer> predicate) {
for (Integer number : numbers) {
if (predicate.test(number)) {
System.out.println(number);
}
}
}
}3.Function 函數(shù)接口
Function函數(shù)接口是Java中的一個(gè)函數(shù)式接口，它定義了一個(gè)接收一個(gè)參數(shù)并返回結(jié)果的函數(shù)。它的定義如下：
@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
R apply(T t);
}Function接口有兩個(gè)泛型參數(shù)：T表示輸入?yún)?shù)的類(lèi)型，R表示返回結(jié)果的類(lèi)型。它包含一個(gè)抽象方法apply()，接收一個(gè)類(lèi)型為T(mén)的參數(shù)，并返回一個(gè)類(lèi)型為R的結(jié)果。
Function接口常用于將一個(gè)值轉(zhuǎn)換為另一個(gè)值，或者對(duì)輸入值進(jìn)行處理和計(jì)算。它可以被用于各種場(chǎng)景，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、映射、計(jì)算和處理等。
以下是一個(gè)使用Function函數(shù)接口的示例：
import java.util.function.Function;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建一個(gè)Function接口來(lái)將字符串轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)
Function<String, String> uppercaseFunction = str -> str.toUpperCase();
// 使用Function接口將字符串轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)
String result = uppercaseFunction.apply("hello world");
System.out.println(result); // 輸出: HELLO WORLD
// 使用Function接口將字符串轉(zhuǎn)換為其長(zhǎng)度
Function<String, Integer> lengthFunction = str -> str.length();
int length = lengthFunction.apply("hello");
System.out.println(length); // 輸出: 5
}
}4.Supplier 函數(shù)接口
Supplier用于表示一個(gè)提供（供應(yīng)）結(jié)果的函數(shù)。它通常用于延遲計(jì)算或在需要時(shí)生成值。通過(guò)調(diào)用get()方法，我們可以獲取由Supplier實(shí)例提供的結(jié)果。
以下是Consumer接口的實(shí)現(xiàn)
@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
/**
* Gets a result.
*
* @return a result
*/
T get();
}由于Supplier接口只有一個(gè)抽象方法，因此可以使用lambda表達(dá)式快速創(chuàng)建Supplier實(shí)例。下面是一個(gè)示例：
import java.util.Random;
import java.util.function.Supplier;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 創(chuàng)建一個(gè)Supplier接口來(lái)生成隨機(jī)整數(shù)
Supplier<Integer> randomIntegerSupplier = () -> new Random().nextInt();
// 使用Supplier接口生成隨機(jī)整數(shù)
int randomNumber = randomIntegerSupplier.get();
System.out.println(randomNumber);
// 創(chuàng)建一個(gè)Supplier接口來(lái)生成當(dāng)前時(shí)間戳
Supplier<Long> timestampSupplier = () -> System.currentTimeMillis();
// 使用Supplier接口生成當(dāng)前時(shí)間戳
long timestamp = timestampSupplier.get();
System.out.println(timestamp);
}
}5.Consumer 函數(shù)接口
Consumer用于表示接受一個(gè)參數(shù)并執(zhí)行某些操作的函數(shù)。它定義了一個(gè)名為accept(T t)的抽象方法，接受一個(gè)參數(shù)，并且沒(méi)有返回值。
以下是Consumer接口的簡(jiǎn)化版本：
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
void accept(T arg0);
}Consumer接口適用于那些需要對(duì)傳入的參數(shù)進(jìn)行某種操作，而不需要返回結(jié)果的情況。它可以用于在不同的上下文中執(zhí)行各種操作，如打印、修改狀態(tài)、更新對(duì)象等。下面是一個(gè)使用Consumer接口的示例：
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie", "Dave");
// 使用Consumer接口打印每個(gè)名字
Consumer<String> printName = name -> System.out.println(name);
names.forEach(printName);
// 使用Consumer接口修改每個(gè)名字為大寫(xiě)形式
Consumer<String> uppercaseName = name -> {
String uppercase = name.toUpperCase();
System.out.println(uppercase);
};
names.forEach(uppercaseName);
}
}在上述示例中，我們創(chuàng)建了兩個(gè)Consumer接口的實(shí)例。第一個(gè)printName用于打印每個(gè)名字，第二個(gè)uppercaseName用于將每個(gè)名字轉(zhuǎn)換為大寫(xiě)形式并打印。
通過(guò)調(diào)用forEach()方法并傳入相應(yīng)的Consumer接口實(shí)例，我們可以對(duì)列表中的每個(gè)元素執(zhí)行相應(yīng)的操作。在示例中，我們對(duì)名字列表中的每個(gè)名字進(jìn)行了打印和轉(zhuǎn)換操作。
Consumer接口的使用場(chǎng)景包括遍歷集合、處理回調(diào)函數(shù)、更新對(duì)象狀態(tài)等。它提供了一種簡(jiǎn)潔的方式來(lái)執(zhí)行針對(duì)輸入?yún)?shù)的操作，使得代碼更加清晰和模塊化。
6.BiFunction 函數(shù)接口
BiFunction函數(shù)式接口表示接受兩個(gè)參數(shù)并返回結(jié)果的函數(shù)。它定義了一個(gè)名為apply(T t, U u)的抽象方法，接受兩個(gè)參數(shù)，并返回一個(gè)結(jié)果。
讓我們來(lái)看一下BiFunction接口的簡(jiǎn)化版本。
@FunctionalInterface
public interface BiFunction<T, U, R> {
R apply(T arg0, U arg1);
}BiFunction接口適用于那些需要接受兩個(gè)輸入?yún)?shù)并產(chǎn)生結(jié)果的情況。它可以用于執(zhí)行各種操作，如計(jì)算、轉(zhuǎn)換、篩選等。下面是一個(gè)使用BiFunction接口的示例：
import java.util.function.BiFunction;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 使用BiFunction接口計(jì)算兩個(gè)數(shù)的和
BiFunction<Integer, Integer, Integer> sumFunction = (a, b) -> a + b;
int sum = sumFunction.apply(5, 3);
System.out.println(sum); // 輸出: 8
// 使用BiFunction接口將兩個(gè)字符串拼接起來(lái)
BiFunction<String, String, String> concatenateFunction = (str1, str2) -> str1 + str2;
String result = concatenateFunction.apply("Hello, ", "World!");
System.out.println(result); // 輸出: Hello, World!
}
}7.BiConsumer函數(shù)接口
BiConsumer接口，用于表示接受兩個(gè)參數(shù)并執(zhí)行某些操作的函數(shù)。它定義了一個(gè)名為accept(T t, U u)的抽象方法，接受兩個(gè)參數(shù)，并且沒(méi)有返回值。
以下是BiConsumer接口的簡(jiǎn)化版本：
import java.util.function.BiConsumer;
@FunctionalInterface
public interface BiConsumer<T, U> {
void accept(T t, U u);
}BiConsumer接口適用于那些需要對(duì)傳入的兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行某種操作，而不需要返回結(jié)果的情況。它可以用于在不同的上下文中執(zhí)行各種操作，如打印、修改狀態(tài)、更新對(duì)象等。下面是一個(gè)使用BiConsumer接口的示例：
import java.util.function.BiConsumer;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 使用BiConsumer接口打印兩個(gè)數(shù)的和
BiConsumer<Integer, Integer> sumPrinter = (a, b) -> System.out.println(a + b);
sumPrinter.accept(5, 3);
// 使用BiConsumer接口打印兩個(gè)字符串的拼接結(jié)果
BiConsumer<String, String> concatenationPrinter = (str1, str2) -> System.out.println(str1 + str2);
concatenationPrinter.accept("Hello, ", "World!");
}
}8.BiPredicate 函數(shù)接口
BiPredicate接口用于表示接受兩個(gè)參數(shù)并返回一個(gè)布爾值的函數(shù)。它定義了一個(gè)名為test(T t, U u)的抽象方法，接受兩個(gè)參數(shù)，并返回一個(gè)布爾值。
以下是BiPredicate接口的簡(jiǎn)化版本：
@FunctionalInterface
public interface BiPredicate<T, U> {
boolean test(T t, U u);
// Default methods are defined also
}BiPredicate接口適用于那些需要對(duì)傳入的兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行某種條件判斷，并返回布爾值的情況。它可以用于執(zhí)行各種條件判斷，如相等性比較、大小比較、復(fù)雜條件判斷等。
下面是一個(gè)使用BiPredicate接口的示例：
import java.util.function.BiPredicate;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 使用BiPredicate接口判斷兩個(gè)數(shù)是否相等
BiPredicate<Integer, Integer> equalityPredicate = (a, b) -> a.equals(b);
boolean isEqual = equalityPredicate.test(5, 5);
System.out.println(isEqual); // 輸出: true
// 使用BiPredicate接口判斷一個(gè)字符串是否包含另一個(gè)字符串
BiPredicate<String, String> containsPredicate = (str1, str2) -> str1.contains(str2);
boolean isContains = containsPredicate.test("Hello, World!", "World");
System.out.println(isContains); // 輸出: true
}
}
