java中functional interface的分类和使用详解

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 {

/**

* 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 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 {

/**

* 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：

@Functhttp://ionalInterface

public interface ToDoubleFunction {

/**

* 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 {

/**

* 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 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 {

/**

* 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 {

/**

* 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 {

/**

* 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 names = Arrays.asList("A", "B", "C", "D", "E");

List 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 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

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