java中functional interface的分类和使用详解

java 8引入了lambda表达式，lambda表达式实际上表示的就是一个匿名的function。

在java 8之前，如果需要使用到匿名function需要new一个类的实现，但是有了lambda表达式之后，一切都变的非常简介。

我们看一个之前讲线程池的时候的一个例子：

//ExecutorService using class
 ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
 executorService.submit(new Runnable() {
  @Override
  public void run() {
  log.info("new runnable");
  }
 });

executorService.submit需要接收一个Runnable类，上面的例子中我们new了一个Runnable类，并实现了它的run（）方法。

上面的例子如果用lambda表达式来重写，则如下所示：

//ExecutorService using lambda
 executorService.submit(()->log.info("new runnable"));

看起是不是很简单，使用lambda表达式就可以省略匿名类的构造，并且可读性更强。

那么是不是所有的匿名类都可以用lambda表达式来重构呢？也不是。

我们看下Runnable类有什么特点：

@FunctionalInterface
public interface Runnable

Runnable类上面有一个@FunctionalInterface注解。这个注解就是我们今天要讲到的Functional Interface。

Functional Interface

Functional Interface是指带有 @FunctionalInterface 注解的interface。它的特点是其中只有一个子类必须要实现的abstract方法。如果abstract方法前面带有default关键字，则不做计算。

其实这个也很好理解，因为Functional Interface改写成为lambda表达式之后，并没有指定实现的哪个方法，如果有多个方法需要实现的话，就会有问题。

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface FunctionalInterface {}

Functional Interface一般都在java.util.function包中。

根据要实现的方法参数和返回值的不同，Functional Interface可以分为很多种，下面我们分别来介绍。

Function：一个参数一个返回值

Function接口定义了一个方法，接收一个参数，返回一个参数。

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {

 /**
 * Applies this function to the given argument.
 *
 * @param t the function argument
 * @return the function result
 */
 R apply(T t)；

一般我们在对集合类进行处理的时候，会用到Function。

Map<String, Integer> nameMap = new HashMap<>();
 Integer value = nameMap.computeIfAbsent("name", s -> s.length());

上面的例子中我们调用了map的computeIfAbsent方法，传入一个Function。

上面的例子还可以改写成更短的：

Integer value1 = nameMap.computeIfAbsent("name", String::length);

Function没有指明参数和返回值的类型，如果需要传入特定的参数，则可以使用IntFunction, LongFunction, DoubleFunction：

@FunctionalInterface
public interface IntFunction<R> {

 /**
 * Applies this function to the given argument.
 *
 * @param value the function argument
 * @return the function result
 */
 R apply(int value);
}

如果需要返回特定的参数，则可以使用ToIntFunction, ToLongFunction, ToDoubleFunction：

@FunctionalInterface
public interface ToDoubleFunction<T> {

 /**
 * Applies this function to the given argument.
 *
 * @param value the function argument
 * @return the function result
 */
 double applyAsDouble(T value);
}

如果要同时指定参数和返回值，则可以使用DoubleToIntFunction, DoubleToLongFunction, IntToDoubleFunction, IntToLongFunction, LongToIntFunction, LongToDoubleFunction：

@FunctionalInterface
public interface LongToIntFunction {

 /**
 * Applies this function to the given argument.
 *
 * @param value the function argument
 * @return the function result
 */
 int applyAsInt(long value);
}

BiFunction：接收两个参数，一个返回值

如果需要接受两个参数，一个返回值的话，可以使用BiFunction：BiFunction, ToDoubleBiFunction, ToIntBiFunction, ToLongBiFunction等。

@FunctionalInterface
public interface BiFunction<T, U, R> {

 /**
 * Applies this function to the given arguments.
 *
 * @param t the first function argument
 * @param u the second function argument
 * @return the function result
 */
 R apply(T t, U u);

我们看一个BiFunction的例子：

//BiFunction
 Map<String, Integer> salaries = new HashMap<>();
 salaries.put("alice", 100);
 salaries.put("jack", 200);
 salaries.put("mark", 300);

 salaries.replaceAll((name, oldValue) ->
  name.equals("alice") ? oldValue : oldValue + 200);

Supplier：无参的Function

如果什么参数都不需要，则可以使用Supplier：

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {

 /**
 * Gets a result.
 *
 * @return a result
 */
 T get();
}

Consumer：接收一个参数，不返回值

Consumer接收一个参数，但是不返回任何值，我们看下Consumer的定义：

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

 /**
 * Performs this operation on the given argument.
 *
 * @param t the input argument
 */
 void accept(T t);

看一个Consumer的具体应用：

//Consumer
nameMap.forEach((name, age) -> System.out.println(name + " is " + age + " years old"));

Predicate：接收一个参数，返回boolean

Predicate接收一个参数，返回boolean值：

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

 /**
 * Evaluates this predicate on the given argument.
 *
 * @param t the input argument
 * @return {@code true} if the input argument matches the predicate,
 * otherwise {@code false}
 */
 boolean test(T t);

如果用在集合类的过滤上面那是极好的：

//Predicate
 List<String> names = Arrays.asList("A", "B", "C", "D", "E");
 List<String> namesWithA = names.stream()
  .filter(name -> name.startsWith("A"))
  .collect(Collectors.toList());

Operator：接收和返回同样的类型

Operator接收和返回同样的类型，有很多种Operator：UnaryOperator BinaryOperator ，DoubleUnaryOperator, IntUnaryOperator, LongUnaryOperator, DoubleBinaryOperator, IntBinaryOperator, LongBinaryOperator等。

@FunctionalInterface
public interface IntUnaryOperator {

 /**
 * Applies this operator to the given operand.
 *
 * @param operand the operand
 * @return the operator result
 */
 int applyAsInt(int operand);

我们看一个BinaryOperator的例子：

//Operator
 List<Integer> values = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
 int sum = values.stream()
  .reduce(0, (i1, i2) -> i1 + i2);

Functional Interface是一个非常有用的新特性，希望大家能够掌握。

本文的例子：https://github.com/ddean2009/learn-java-streams/tree/master/functional-interface

总结

到此这篇关于java中functional interface的分类和使用详解的文章就介绍到这了,更多相关java中functional interface的分类和使用内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！