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函数式接口

概念
格式
@FunctionnalInterface 朱姐
自定义函数式接口

函数式编程

Lambda的延迟执行

新能浪费的日志案例

使用lambda作为参数和返回值

常用函数式接口

Supplier接口
Consumer接口

抽象方法：accept
默认方法：andThen

Predicate接口

函数式接口

概念

函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。

函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。

备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的Lambda可以被当做是匿名内部类的“语法糖”，但是二者在原理上是不同的。

格式

只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可：

修饰符 interface 接口名称 {
	public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);
	// 其他非抽象方法内容
}

public interface MyFunctionalInterface {
	void myMethod();
}

@FunctionnalInterface 朱姐

与 @Override 注解的作用类似，Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解： @FunctionalInterface 。该注解可用于一个接口的定义上：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
	void myMethod();
}

一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。

自定义函数式接口

对于刚刚定义好的 MyFunctionalInterface 函数式接口，典型使用场景就是作为方法的参数：

public class DemoFunctionalInterface {
	private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) {
		inter.myMethod(); // 调用自定义的函数式接口方法
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		// 调用函数式接口的方法
		doSomething(() -> System.out.println("Lambda执行了"));
	}
}

函数式编程

Lambda的延迟执行

有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以作为解决方案，提升性能。

新能浪费的日志案例

一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：

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public class DemoLogger {
	private static void log(int level,String msg) {
		if (level === 1) {
			System.out.println(msg);
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		String msgA = "Hello";
		String msgB = "World";
		String msgC = "Java";
		
		log(1,msgA + msgB + msgC);
	}
}

这段代码存在问题：无论级别是否满足要求，作为 log 方法的第二个参数，三个字符串一定会首先被拼接并传入方法内，然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求，那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪费。

备注：SLF4J是应用非常广泛的日志框架，它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行

字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数传入方法中，仅在日志级别满足要求的情况下才会进

行字符串拼接。例如： LOGGER.debug(“变量{}的取值为{}。”, “os”, “macOS”) ，其中的大括号 {} 为占位

符。如果满足日志级别要求，则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字

符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。

体验lambda的更优写法

使用Lambda必然需要一个函数式接口：

@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
	String buildMessage();
}

然后对log方法进行改造：

public class Demo2LoggerLambda {
	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";
		
		log(1,() -> msgA + msgB)
	}
}

扩展：实际上使用内部类也可以达到同样的效果，只是将代码操作延迟到了另外一个对象当中通过调用方法来完成。而是否调用其所在方法是在条件判断之后才执行的。

使用lambda作为参数和返回值

如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式接口作为方法参数。

例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个startThread 方法使用该接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。

public class DemoRunnable {
	private static void startThread(Runnable task) {
		new Thread(task).start();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		startThread(() -> System.out.println("线程任务执行"));
	}
}

类似地，如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。当需要通过一个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class DemoComparator {
	private static Comparator<String> newComparator() {
		return (a, b) -> b.length() - a.length();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		String[] array = {"abc", "ab", "abcd"};
		System.out.println(Arrays.toString(array));
		Arrays.sort(array,newComparator());
		System.out.println(Arrays.toString(array));
	}
}

常用函数式接口

Supplier接口

java.util.function.Supplier 接口仅包含一个无参的方法： T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。

import java.util.function.Supplier;

public class DemoSupplier {
	private static String getString(Supplier<String> function) {
		return function.get();
	}
	
	public static void main(Stringp[] args) {
		String msgA = "Hello";
		String msgB = "World";
		System.out.println(getString(() -> msgA + msgB));
	}
}

求数组元素最大值

使用 Supplier 接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用 java.lang.Integer 类。

public class DemoTest {
	// 定义一个方法，方法的参数传递Supplier,泛型使用Integer
	public static int getMax(Supplier<Integer> sup) {
		return sup.get();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		int arr[] = {2,3,22,33};
		
		int maxNum = getMax(()->{
			int max = arr[0];
			for(int i : arr){
				if(i>max){
					max = i;
				}
			}
			return max;
		});
		System.out.println(maxNum);
	}
}

Consumer接口

java.util.function.Consumer 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。

抽象方法：accept

Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：

import java.util.function.Consumer;

public class DemoConsumer {
	private static void consumerString(Consumer<String> function) {
		public static void main(Stringp[] args) {
			consumerString(s -> System.out.println(s));
		}
	}
}

当然，更好的写法是使用方法引用。

默认方法：andThen

如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，然后再做一个操作，实现组合。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。下面是JDK的源代码：

default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
	Objects.requireNonNull(after);
	return (T t) ‐> { accept(t); after.accept(t); };
}

备注： java.util.Objects 的 requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出 NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。

要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况：

import java.util.function.Consumer;

public class DemoConsumerAndThen {
	private static void consumerString(Consumer<String> one,Consumer<String> two) {
		one.addThen(two).accept("Hello");
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		consumerString(
			s -> System.out.println(s.toUpperCase()),
			s -> System.out.println(s.toLowerCase()));
	}
}

运行结果将会首先打印完全大写的HELLO，然后打印完全小写的hello。当然，通过链式写法可以实现更多步骤的组合。

格式化打印信息

题目

下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“ 姓名：XX。性别：XX。 ”的格式将信息打印出来。要求将打印姓名的动作作为第一个 Consumer 接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个 Consumer 接口的Lambda实

例，将两个 Consumer 接口按照顺序“拼接”到一起。

public static void main(String[] args) {
	String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
}

解答

import java.util.function.Consumer;

public class DemoConsumer {
	public static void main(String[] args) {
		Stringp[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
		printInfo(s -> System.out.print("姓名" + s.split(",")[0]),
				s -> System.out.print("性别" + s.split(",")[1] + "。"))
	}
	
	private static void printInfo(Consumer<String> one,Consumer<String>two,String[] array) {
		for (String info : array) {
			one.andThen(two).accept(info);
		}
	}
}

Predicate接口

有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用 java.util.function.Predicate 接口。

抽象方法：test

Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：

import java.util.function.Predicate;

public class DemoPredicateTest {
	private static void method(Predicate<String> predicate) {
		boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
		System.out.println("字符串很长吗？" + veryLong);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		method(s ‐> s.length() > 5);
	}
}

条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。

默认方法：and

既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个 Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时，可以使用default方法 and 。其JDK源码为：

default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
	Objects.requireNonNull(other);
    return (t) ‐> test(t) && other.test(t); 
}

如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“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("字符串符合要求吗：" + isValid);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
	}
}

默认方法：or

与 and 的“与”类似，默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为：

default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) { 		Objects.requireNonNull(other); 
	return (t) ‐> test(t) || other.test(t); 
}

如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不变：

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("字符串符合要求吗：" + isValid);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
	}
}

默认方法：negate

“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。默认方法 negate 的JDK源代码为：

default Predicate<T> negate() { 
	return (t) ‐> !test(t); 
}

从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在 test 方法调用之前调用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一样：

import java.util.function.Predicate;

public class DemoPredicateTest {
	private static void method(Predicate<String> predicate) {
		boolean veryLong = predicate.negate.test("HelloWorld");
		System.out.println("字符串很长吗？" + veryLong);
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		method(s ‐> s.length() > 5);
	}
}

蒙奇D史派克

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