Java基础—函数式接口

这一部分主要记录了Java函数式接口的使用方法以及常用的函数式接口，函数式接口(Functional Interface)是Java 8对一类特殊类型的接口的称呼。 这类接口只定义了唯一的抽象方法的接口（除了隐含的Object对象的公共方法）。函数是接口是因为Lambda表达式必须要依赖于上下文存在，故此类接口是Lambda表达式（包括方法引用）的一种实现方式。

文章结构分为「函数式接口的概述、函数是接口的使用方式、常用的函数式接口」三个部分。

函数式接口的概述

概念

• 有且仅有一个抽象方法的接口，即可以使用Lambda表达式的接口
• 函数式接口可以用作【参数传递】&【局部变量】

函数式接口标记
@FunctionalInterface(建议加上)

放在接口定义的上方：如果接口是函数式接口，编译通过；如果不是，编译失败

函数式接口的使用方式

函数式接口作为方法的参数(以Runnable()为例)

要求
定义一个类(RunnableDemo)，在类中提供两个方法：

一个方法是：startThread(Runnable r) 方法参数Runnable是一个函数式接口

一个方法是：主方法，在主方法中调用startThread方法

    public static void main(String[] args) {
        //在主方法中调用startThread方法
        //匿名内部类的方式
        startThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程 - 匿名内部类的方式");
            }
        });
        //Lambda表达式的方式
        startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "线程 - Lambda表达式的方式"));
    }

    private static void startThread(Runnable r){
//        Thread t = new Thread(r);
//        t.start();
        new Thread(r).start();
    }
}

函数式接口作为方法的返回值(以Comparator() 为例)

要求

定义一个类(ComparatorDemo)，在类中提供两个方法：

一个方法是：Comparator getComparator() 方法返回值Comparator是一个函数式接口

一个方法是主方法，在主方法中调用getComparator方法

public class ComparatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //构造使用场景
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();
        array.add("abcdefghijklmn");
        array.add("199");
        array.add("1234567890");

        System.out.println("排序前" + array);

        Collections.sort(array, getComparator());

        System.out.println("排序后" + array);
    }

    private static Comparator<String> getComparator() {

		//匿名内部类实现
		return new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String s1, String s2) {
                return s1.length() - s2.length();
            }
        };

        //Lambda表达式方式
        return (s1, s2) -> s1.length() - s2.length(); //函数式接口作为方法的返回值，使用Lambda接口
    }

}

常用的函数式接口

生产型接口——Supplier

作用

如果我们指定了接口的泛型是什么类型，那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据供我们使用。

方法

方法名	说明
T get()	按照某种实现逻辑(由Lambda表达式实现)返回一个数据

示例

案例需求
定义一个类(SupplierTest)，在类中提供两个方法

​ 一个方法是：int getMax(Supplier sup) 用于返回一个int数组中的最大值

​ 一个方法是主方法，在主方法中调用getMax方法

public class SupplierTest {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,6,3,4};
        int maxValue = getMax(() -> {
            int max = arr[0];
            for(int i = 1; i < arr.length; i++){
                max = Math.max(max, arr[i]);
            }

            return max;
        });

        System.out.println(maxValue);
    }

    //使用 SupPlier<T> 的 get() 方法返回一个最大值，具体实现由主类中的Lambda实现
    private static int getMax(Supplier<Integer> sup){
        return sup.get();
    }
}

消费型接口——Consumer

作用

对传入参数执行或依次执行操作，它消费的数据的数据类型由泛型指定

方法

方法名	说明
void accept(T t)	对给定的参数执行此操作
default Consumer andThen(Consumer after)	返回一个组合的Consumer，依次执行此操作，然后执行after操作 采用链式编程

示例

案例需求
String[] strArray = {“林青霞,30”, “张曼玉,35”, “王祖贤,33”};

字符串数组中有多条信息，请按照格式：“姓名：XX,年龄：XX”的格式将信息打印出来

要求
把打印姓名的动作作为第一个Consumer接口的Lambda实例

把打印年龄的动作作为第二个Consumer接口的Lambda实例

将两个Consumer接口按照顺序组合到一起使用

代码实现

public class ConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"小林,30", "小张,35", "小王,33"};
        
        //con1 与 con2 的操作在此处定义
        printNameAge(strArray, s -> System.out.print(s.split(",")[0]), (s -> System.out.println(s.split(",")[1])));
    }

    public static void printNameAge(String[] strArray, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) {
        for(String s : strArray){
            
            //对传入参数 s ，先进行 con1 的操作；再进行 con2 的操作。
            //con1 与 con2 的操作由主类Lambda表达式定义
            con1.andThen(con2).accept(s);
        }
    }
}

判断用接口——Predicate

作用

Predicate接口通常用于判断参数是否满足指定的条件

方法

方法名	说明
boolean test(T t)	对给定的参数进行判断(判断逻辑由Lambda表达式实现)，返回一个布尔值
default Predicate negate()	返回一个逻辑的否定，对应逻辑非
default Predicate and(Predicate other)	返回一个组合判断，对应短路与
default Predicate or(Predicate other)	返回一个组合判断，对应短路或

示例

• 练习描述

  • String[] strArray = {“林青霞,30”, “柳岩,34”, “张曼玉,35”, “貂蝉,31”, “王祖贤,33”};

  • 字符串数组中有多条信息，请通过Predicate接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合ArrayList中，并遍历ArrayList集合

  • 同时满足如下要求：

    姓名长度大于2；年龄大于33

• 分析

  • 有两个判断条件,所以需要使用两个Predicate接口,对条件进行判断
  • 必须同时满足两个条件,所以可以使用and方法连接两个判断条件

• 代码实现

public class PredicateTest {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "张曼玉,35", "貂蝉,31", "王祖贤,33"};
        ArrayList<String> array = myFilter(strArray, s -> s.split(",")[0].length() > 2, s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 33);
        System.out.println(array);
    }

    
    
    private static ArrayList<String> myFilter(String[] strArray, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        for(String s : strArray){
            //这里是对 s 判断一下 pre2 和 pre1 的真假，然后进行与操作
            //至于 pre1 和 pre2 的判断过程，由主流的Lambda表达式给出
            if(pre1.and(pre2).test(s)){
                array.add(s);
            }
        }
        return array;
    }
}

数据处理返回用接口——Function

作用

Function<T,R>接口通常用于对参数进行处理，转换(处理逻辑由Lambda表达式实现)，然后返回一个新的值。转换前的数据类型是 T ，转换后的数据类型是 R 。

方法

方法名	说明
R apply(T t)	将此函数应用于给定的参数
default Function andThen(Function after)	返回一个组合函数，首先将该函数应用于输入，然后将after函数应用于结果

示例

• 练习描述
  • String s = “林青霞,30”;
    请按照我指定的要求进行操作：
  • 1:将字符串截取得到数字年龄部分
    2:将上一步的年龄字符串转换成为int类型的数据
    3:将上一步的int数据加70，得到一个int结果，在控制台输出
  • 请通过Function接口来实现函数拼接
• 代码实现

public class FunctionTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "林青霞,30";
        Integer converted = convert(s, s1 -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]), s2 -> s2 + 70);
        System.out.println(converted);
    }

    private static Integer convert(String s, Function<String, Integer> fun1, Function<Integer, Integer> fun2){
        //返回处理结果，对 s 先进行 fun1 的运算，再进行 fun2 的运算
        return fun1.andThen(fun2).apply(s);
    }
}