java之函數(shù)式接口解讀
一、函數(shù)式接口
概念
函數(shù)式接口在Java中是指：有且僅有一個抽象方法的接口。 當然接口中可以包含其他的方法（默認，靜態(tài)，私有）
函數(shù)式接口，即適用于函數(shù)式編程場景的接口。而Java中的函數(shù)式編程體現(xiàn)就是Lambda，所以函數(shù)式接口就是可
以適用于Lambda使用的接口。只有確保接口中有且僅有一個抽象方法，Java中的Lambda才能順利地進行推導。
備注：“語法糖”是指使用更加方便，但是原理不變的代碼語法。例如在遍歷集合時使用的for-each語法，其實底層的實現(xiàn)原理仍然是迭代器，這便是“語法糖”。從應用層面來講，Java中的Lambda可以被當做是匿名內(nèi)部類的“語法糖”，但是二者在原理上是不同的。
格式
只要確保接口中有且僅有一個抽象方法即可：
修飾符 interface 接口名稱 {
public abstract 返回值類型 方法名稱(可選參數(shù)信息);
// 其他非抽象方法內(nèi)容
}@FunctionalInterface注解
與 @Override 注解的作用類似，Java 8中專門為函數(shù)式接口引入了一個新的注解： @FunctionalInterface 。該注
解可用于一個接口的定義上：
- 一旦使用該注解來定義接口，編譯器將會強制檢查該接口是否確實有且僅有一個抽象方法，否則將會報錯。需要注
- 意的是，即使不使用該注解，只要滿足函數(shù)式接口的定義，這仍然是一個函數(shù)式接口，使用起來都一樣。
作用：可以檢測接口是否是一個函數(shù)式接口
- 是：編譯成功 否：編譯失?。ń涌谥袥]有抽象方法或者抽象方法的個數(shù)多于一個）
- 函數(shù)式接口的使用：一般作為方法的參數(shù)和返回值類型
當參數(shù)是一個接口時，我們可以采用下面三種方法來進行操作
性能浪費的日志案例
注：日志可以幫助我們快速的定位問題，記錄程序運行過程中的情況，以便項目的監(jiān)控和優(yōu)化。
一種典型的場景就是對參數(shù)進行有條件使用，例如對日志消息進行拼接后，在滿足條件的情況下進行打印輸出：
發(fā)現(xiàn)以下代碼存在的一些性能浪費的問題：
調(diào)用showLog方法,傳遞的第二個參數(shù)是一個拼接后的字符串，先把字符串拼接好,然后在調(diào)用showlog方法，showLog方法中如果傳遞的日志等級不是1級，那么就不會是如此拼接后的字符串，所以感覺字符串就白拼接了,存在了浪費.
使用Lambda優(yōu)化日志案例
Lambda的特點:延遲加載
Lambda的使用前提,必須存在函數(shù)式接口
使用Lambda必然需要一個函數(shù)式接口：
然后對 log 方法進行改造：
@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
String buildMessage();
}
對 log 方法進行改造：
public class Demo02LoggerLambda {
private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
if (level == 1) {
System.out.println(builder.buildMessage());
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(1, () ‐> msgA + msgB + msgC );
}
}
這樣一來，只有當級別滿足要求的時候，才會進行三個字符串的拼接；否則三個字符串將不會進行拼接。
- 使用Lambda表達式作為參數(shù)傳遞,僅僅是把參數(shù)傳遞到showLog方法中。
- 只有滿足條件,日志的等級是1級，才會調(diào)用接口MessageBuilder中的方法builderMessage，才會進行字符串的拼接。如果條件不滿足,日志的等級不是1級
- 那么MessageBuilder接口中的方法builderMessage也不會執(zhí)行
- 所以拼接字符串的代碼也不會執(zhí)行
- 所以不會存在性能的浪費
使用Lambda作為參數(shù)和返回值
如果拋開實現(xiàn)原理不說，Java中的Lambda表達式可以被當作是匿名內(nèi)部類的替代品。如果方法的參數(shù)是一個函數(shù) 式接口類型，那么就可以使用Lambda表達式進行替代。
使用Lambda表達式作為方法參數(shù)，其實就是使用函數(shù)式 接口作為方法參數(shù)。
例如 java.lang.Runnable 接口就是一個函數(shù)式接口，假設有一個 startThread 方法使用該接口作為參數(shù)，那么就 可以使用Lambda進行傳參。
這種情況其實和 Thread 類的構(gòu)造方法參數(shù)為 Runnable 沒有本質(zhì)區(qū)別。
public class Demo04Runnable {
private static void startThread(Runnable task) {
new Thread(task).start(); }
public static void main(String[] args) {
startThread(() ‐> System.out.println("線程任務執(zhí)行！"));
}
}
Lambda表達式作為參數(shù)傳遞
使用前提：方法的參數(shù)必須時函數(shù)式接口（是接口且接口中有且只有一個抽象方法）
Lambda表達式作為返回值
如果一個方法的返回值類型是一個函數(shù)式接口，那么就可以直接返回一個Lambda表達式。
當需要通過一 個方法來獲取一個 java.util.Comparator 接口類型的對象作為排序器時,就可以調(diào)該方法獲取。
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
public class Demo01 {
//定義一個方法，方法的返回值類型使用函數(shù)式接口Comparator
public static Comparator<String> getComparator(){
//方法的返回值類型是一個接口，那么我們可以返回這個接口的匿名內(nèi)部類
/* return new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
//按照字符串的降序排序
return o2.length()-o1.length();
}
};*/
//使用lambda表達式進行優(yōu)化
return ( o1, o2)-> o2.length()-o1.length();
}
public static void main(String[] args) {
String[] arr={"aaaa","nnnnnnn","oooooooo"};
System.out.println("排序前：");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println("排序后：");
Arrays.sort(arr,getComparator());
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
二、常用函數(shù)式接口
JDK提供了大量常用的函數(shù)式接口以豐富Lambda的典型使用場景，它們主要在 java.util.function 包中被提供。
下面是最簡單的幾個接口及使用示例。
Supplier接口
java.util.function.Supplier 接口僅包含一個無參的方法： T get() 。用來獲取一個泛型參數(shù)指定類型的對象數(shù)據(jù)。由于這是一個函數(shù)式接口，這也就意味著對應的Lambda表達式需要“對外提供”一個符合泛型類型的對象數(shù)據(jù)。
Supplier接口被稱之為生產(chǎn)型接口,指定接口的泛型是什么類型,那么接口中的get方法就會生產(chǎn)什么類型的數(shù)據(jù)
練習：求數(shù)組元素最大值
題目
使用 Supplier 接口作為方法參數(shù)類型，通過Lambda表達式求出int數(shù)組中的最大值。提示：接口的泛型請使用 java.lang.Integer 類。
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Supplier;
public class Demo02Test {
//定義一個方法，方法的參數(shù)傳遞Supplier，泛型使用Integer
public static Integer getMax(Supplier<Integer> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr={12,9,8,3,30};
//調(diào)用getMax方法，方法的參數(shù)Supplier是一個函數(shù)式接口，所以可以傳遞Lambda表達式
int maxValue=getMax(()->{
int max=arr[0];
for (int i = 0; i <arr.length ; i++) {
if (max<arr[i]){
max=arr[i];
}
}
return max;
});
System.out.println(maxValue);
}
}
Consumer接口
java.util.function.Consumer 接口則正好與Supplier接口相反，它不是生產(chǎn)一個數(shù)據(jù)，而是消費一個數(shù)據(jù)（至于具體怎么消費(使用), 需要自定義(輸出，計算…） 其數(shù)據(jù)類型由泛型決定。
抽象方法：accept
Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意為消費一個指定泛型的數(shù)據(jù)?；臼褂萌纾?/p>
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Consumer;
public class Demo03Consumer {
/*定義一個方法
方法的參數(shù)傳遞一個字符串的姓名
方法的參數(shù)傳遞Consumer接口，泛型使用String
可以使用Consumer接口消費字符串的姓名*/
public static void method(String name,Consumer<String> con){
con.accept(name);
}
public static void main(String[] args) {
//調(diào)用method方法，傳遞字符串姓名，方法的另一個參數(shù)是Consumer接口,是一個函數(shù)式接口,所以可以傳遞Lombda表達式
method("不放棄",(String name)->{
//1.最簡單的消費，直接輸出
System.out.println(name);
//2.消費方式：把字符串進行翻轉(zhuǎn)輸出
//StringBuffer里面有個字符反轉(zhuǎn)的方法
String s=new StringBuffer(name).reverse().toString();
System.out.println(s);
});
}
}
默認方法：andThen
如果一個方法的參數(shù)和返回值全都是 Consumer 類型，那么就可以實現(xiàn)效果：消費數(shù)據(jù)的時候，首先做一個操作，
然后再做一個操作，實現(xiàn)組合。而這個方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。
要想實現(xiàn)組合，需要兩個或多個Lambda表達式即可，而 andThen 的語義正是“一步接一步”操作。例如兩個步驟組
合的情況：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Consumer;
public class Demo04 {
///定義一個方法，方法的參數(shù)傳遞一個字符串和兩個Consumer接口, Consumer接口的泛型使用字符串
public static void method(String s, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
// con1.accept(s);
//con2.accept(s);
con1.andThen(con2).accept(s);//con1連接con2，先執(zhí)行con1消費數(shù)據(jù)，再執(zhí)行con2消費數(shù)據(jù)
}
public static void main(String[] args) {
method("BeiJing",
(s)->{
//消費方式：將字符串變成小寫
System.out.println(s.toLowerCase());
},
(s)->{
//消費方式：將字符串變成大寫
System.out.println(s.toUpperCase());
}
);
}
}
練習：格式化打印信息
題目
下面的字符串數(shù)組當中存有多條信息，請按照格式“ 姓名：XX。性別：XX。 ”的格式將信息打印出來。要求將打印姓
名的動作作為第一個 Consumer 接口的Lambda實例，將打印性別的動作作為第二個 Consumer 接口的Lambda實
例，將兩個 Consumer 接口按照順序“拼接”到一起。
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪麗熱巴,女", "古力娜扎,女", "馬爾扎哈,男" };
}
代碼演示：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Consumer;
public class Demo05Test {
public static void method(String[] arr, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
//遍歷字符串數(shù)組
for (String s : arr) {
//使用andThen方法連接連個Consume接口，消費字符串
con1.andThen(con2).accept(s);
}
}
public static void main(String[] args) {
String[] arr={"迪麗熱巴,女", "古力娜扎,女", "馬爾扎哈,男"};
method(arr,
(t)->{
//將字符串數(shù)據(jù)進行切割
String name = t.split(",")[0];
//消費一：打印出姓名：XXX
System.out.print("姓名："+name);
},
(t)->{
//將字符串數(shù)據(jù)進行切割
String age = t.split(",")[1];
//消費二：打印出性別：XXX
System.out.println(","+"年齡："+age+"。");
});
}
}
Predicate接口
有時候我們需要對某種類型的數(shù)據(jù)進行判斷，從而得到一個boolean值結(jié)果。這時可以使用
java.util.function.Predicate 接口。
抽象方法：test
Predicate 接口中包含一個抽象方法： boolean test(T t) 。用于條件判斷的場景：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo15PredicateTest {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很長嗎：" + veryLong); }
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.length() > 5);
}
}
條件判斷的標準是傳入的Lambda表達式邏輯，只要字符串長度大于5則認為很長。
默認方法：and
相當于&&
既然是條件判斷，就會存在與、或、非三種常見的邏輯關系。其中將兩個 Predicate 條件使用“與”邏輯連接起來實
現(xiàn)“并且”的效果時，可以使用default方法 and 。
如果要判斷一個字符串既要包含大寫“H”，又要包含大寫“W”，那么：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求嗎：" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
}
默認方法：or
與 and 的“與”類似，默認方法 or 實現(xiàn)邏輯關系中的“或”。
如果希望實現(xiàn)邏輯“字符串包含大寫H或者包含大寫W”，那么代碼只需要將“and”修改為“or”名稱即可，其他都不變：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求嗎：" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
}
默認方法：negate
“與”、“或”已經(jīng)了解了，剩下的“非”（取反）也會簡單。
從實現(xiàn)中很容易看出，它是執(zhí)行了test方法之后，對結(jié)果boolean值進行“!”取反而已。一定要在 test 方法調(diào)用之前
調(diào)用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一樣：
import java.util.function.Predicate;
public class Demo17PredicateNegate {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很長嗎：" + veryLong);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.length() < 5);
}
}
練習：集合信息篩選
題目
數(shù)組當中有多條“姓名+性別”的信息如下，請通過 Predicate 接口的拼裝將符合要求的字符串篩選到集合
ArrayList 中，需要同時滿足兩個條件：
- 必須為女生；
- 姓名為4個字
代碼演示：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;
public class Demo06Test {
public static void main(String[] args) {
String [] arr={ "迪麗熱巴,女", "古力娜扎,女", "馬爾扎哈,男", "趙麗穎,女"};
ArrayList<String> arry= method(arr,
(t)->{
//切割字符串數(shù)組,判斷名字長度
String name = t.split(",")[0];
return name.length()==4;
},
(t)->{
//切割字符串數(shù)組,判斷性別
String sex = t.split(",")[1];
return sex.equals("女");
});
System.out.println(arry);
}
public static ArrayList<String> method(String[] arr, Predicate<String> p1, Predicate<String> p2) {
//定義一個集合，存儲過濾之后的信息
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//遍歷字符串數(shù)組
for (String s : arr) {
//使用and方法連接連個Predicate接口，比較
boolean b = p1.and(p2).test(s);
//對得到的布爾值進行判斷
if (b){
//條件成立，存儲信息
list.add(s);
}
}
return list;
}
}
//結(jié)果：[迪麗熱巴,女, 古力娜扎,女]
Function接口
java.util.function.Function<T,R> 接口用來根據(jù)一個類型的數(shù)據(jù)得到另一個類型的數(shù)據(jù)，前者稱為前置條件，
后者稱為后置條件。
抽象方法：apply
Function 接口中最主要的抽象方法為： R apply(T t) ，根據(jù)類型T的參數(shù)獲取類型R的結(jié)果。
使用的場景例如：將 String 類型轉(zhuǎn)換為 Integer 類型。
代碼演示：
import java.util.function.Function;
public class Demo11FunctionApply {
private static void method(Function<String, Integer> function) {
int num = function.apply("10");
System.out.println(num + 20);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> Integer.parseInt(s));
}
}
默認方法：andThen
Function 接口中有一個默認的 andThen 方法，用來進行組合操作
需求：
- 把string類型的"123",轉(zhuǎn)換為Inteter類型,把轉(zhuǎn)換后的結(jié)果加10
- 把增加之后的Integer類型的數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)換為String類型
分析：
- 轉(zhuǎn)換了兩次
- 第一次是把string類型轉(zhuǎn)換為了Integer類型
所以我們可以使用Function<String, Integer> funI
Integer i - fuq1. apply(.“123”)+10;
第二次是把Integer類型轉(zhuǎn)換為string類型
所以我們可以使用Function<Integer. String> fun2
string s = fun2. opply(i);
我們可以使用andThen方法,把兩次轉(zhuǎn)換組合在一起使用
String S = fun1 pndThen(fun2). apply(“123”);
- fun1先調(diào)用apply方法,把字符串轉(zhuǎn)換為Integer
- fun2再調(diào)用apply方法,把Integer轉(zhuǎn)換為字符串
練習：自定義函數(shù)模型拼接
題目
請使用 Function 進行函數(shù)模型的拼接，按照順序需要執(zhí)行的多個函數(shù)操作為：
String str = “趙麗穎,20”;
- 將字符串截取數(shù)字年齡部分，得到字符串；
- 將上一步的字符串轉(zhuǎn)換成為int類型的數(shù)字；
- 將上一步的int數(shù)字累加100，得到結(jié)果int數(shù)字。
代碼演示：
package com.itheima.demo01.Lambda;
import java.util.function.Function;
public class Demo07Test {
/**/
public static void method(String s, Function<String,Integer> fun){
Integer it = fun.apply(s);
System.out.println(it+100);
}
public static void main(String[] args) {
String str = "趙麗穎,20";
String age = str.split(",")[1];
method(age,
(ss)->{
return Integer.parseInt(ss);
});
}
}
//120
總結(jié)
以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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