函数式接口和lambda表达式

函数式接口

函数式接口可以理解为一个抽象类,在接口里面可以定义类,定义方法体。只有在Java8里面才能在接口定义方法体,其他Java版本是不能支持的。

函数接口只能定义唯一的抽象方法(但是可以有多个非抽象方法的接口),所以函数式接口是非常脆弱的,只要开发者在该接口中多添加一个函数,那么该接口就不再是函数式接口,运行时就会报错。为了克服这种层面的脆弱性,并显式地告知某个接口是函数式接口,Java8提供了一个特殊的注解叫@FunctionalInterface,如果注解了这个注释的接口多于一个抽象方法的时候,编译就会报错。

但是静态方法是不会破坏函数式接口的。函数式接口里面可以定义静态方法,这个静态方法一定要有方法体,不然会报错。

函数式接口允许定义顶层父类Object类里面的public方法,如equals(),toString()方法。所以如果想在接口定义多个方法可以用这种方法。重写Object中的方法,不会计入接口方法中,除了final不能重写的,Object中所能重写的方法,写到接口中,不会影响函数式接口的特性。

下面给出函数式接口的例子:

@FunctionalInterface
public interface FunctionalIntf {
    /**
     * 接口里面定义唯一的抽象方法
     */
    String eat(String param);

    /**
     * 这是函数式接口中的静态方法
     */
    static void doSomething(){
        System.out.print("我是一个函数式接口中的静态方法");
    }

    /**
     * 允许函数式接口里面定义Object顶层父类中的public方法
     */
    public boolean equals(Object paramObject);
}
public class MyTest {

    public static void main(String[] args){
        FunctionalIntf intf = new FunctionalIntf() {
            @Override
            public String eat(String param) {
                return "我在吃东西";
            }
        };
        System.out.print(intf.eat(""));
    }
}

Lambda表达式

【Lambda表达式的使用】

Lambda表达式的本质只是一个语法糖(所谓的语法糖指计算机语言中添加的某种语法,这种语法对语言的功能并没有影响,但是更方便程序员使用),由编译器推断并帮你转换包装为常规的代码,因此你可以使用更少的代码来实现同样的功能。

lambda表达式的语法如下:

(parameter1,parameter2)->{methodbody}

(parameter1,parameter2)对应的就是函数式接口中的抽象方法的参数。

在Java中,Lambda表达式就是匿名内部类的另一种更加简洁的语法表达!Lambda表达式只适用于接口中只有一个抽象方法的匿名内部类,换言之,函数式接口和Lambda表达式是一一对应的,lamdba表达式一定要和函数式接口组合使用。

所以就可以把上面代码中的FunctionalIntf的匿名内部类改写成更简洁的方式:

public class MyTest {

    public static void main(String[] args){

        //这就是一个标准的lambda表达式
        //此时intf2可以看作一个已经实现接FunctionalIntf 口方法的类
        FunctionalIntf intf2 = (param) -> {
            return "我在吃东西--lambad";
        }
        //把表达式赋值给intf2,然后使用intf2调用接口方法
        System.out.print(intf2.eat(""));

        //如果lambad表达式中的方法体只有一行代码,那么lambda表达式还可以简写
        FunctionalIntf intf3 = (param) -> "我在吃东西--lambad--如果只有一行代码的简写方式";
        System.out.print(intf3.eat(""));
    }
}

因为Java8的编译器会帮我们自动去推断参数的类型,所以在上面的代码中我们不用自己去声明参数类型。

【Lambda表达式作用域】

在lambda表达式中访问外层作用域和Java8之前的匿名内部类中的方法很相似,你可以直接访问标记了final的外层局部变量,或者实例的字段以及静态变量。

(1)访问局部变量

public class Main{

    public static void main(String[] args){
//      final String tag = "abc";
        String tag = "abc";
        IFunctional<String,Boolean> fun = s -> s.equals(tag);

        tag = "asf";  //运行后编译错误
}

被lambda表达式访问过的局部变量tag,虽然没有显式地修饰为final,但是它实际上已经具有final的意义。因为和匿名对象不同的是,lambda表达式可以不用声明为final,不过这里的局部变量(eg:num)必须不可被后面的代码修改(即隐性的具有final的语义)。

(2)访问成员变量和静态变量

和局部变量不同的是,Lambda内部对于实例的字段(即:成员变量)以及静态变量是即可读又可写。


class LambdaDemo {
    static int myStaticNum;
    int myNum;
 
    void testScopes() {
        Converter<Integer, String> s1 = (param) -> {
            myNum = 33;
            return String.valueOf(param);
        };
 
        Converter<Integer, String> s2 = (param) -> {
            myStaticNum = 87;
            return String.valueOf(param);
        };
    }
}

JDK8中的函数式接口

我们可以把以前常用到的内部匿名类改写成lambda表达式。

【 多线程的方法】

Java8给Runnable接口打上了@FunctionalInterface注解,说明这是一个函数式接口,可以改写成Lambda表达式。

public class MyTest1 {

    public static void main(String[] args){
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.print("匿名类的run方法的写法!");
            }
        }).start();

        //用lambda表达式进行改写
        new Thread(()->{
            System.out.print("lambda的run方法的写法!!");
        }).start();
    }
}

【Comparator】

Comparator接口也打上了@FunctionalInterface注解,所以也是可以使用Lambda进行简写。

public class MyTest1 {

    public static void main(String[] args){
        List<String> names = Arrays.asList("Jack","Roy","Walker","Lucy");

        //使用匿名内部类实现接口
        names.sort(new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o1.compareTo(o2);
            }
        });

        //使用lambda表达式实现接口
        names.sort((o1,o2)->{
            return o1.compareTo(o2);
        });

        //lambda表达式简写
        names.sort((o1,o2)-> o1.compareTo(o2));

        names.forEach((name)->{
            System.out.print(name+"**");
        });
    }
}

方法增强

允许在函数式接口中定义多个static方法

接口的静态方法属于接口类本身,不被继承,需要提供方法的实现。直接用接口的类名.方法名可访问static方法。

允许在函数式接口中定义多个default方法

直接用对象的引用.方法名可访问默认方法。默认方法可以被实现类覆盖。

// 接口
public interface IFunctional{
    void method(String from);
    
    default void defaultMethod(){
         out.println("接口默认方法,默认实现.....");
    }

    static void staticMethod(){
         out.println("接口静态方法,默认实现.....");
    }
}

// 接口实现类
public class Main implements IFunctional{
    public void method(String from){
         out.println("子类实现了接口的默认方法.");
    }

    public void defaultMethod(){
         out.println("子类覆盖了接口的默认方法");
    }

    public static void main(String[] args){
         Main main = new Main();
  
         //访问接口的默认方法
         main.defaultMethod();

         //访问接口的静态方法
         IFunctional.staticMethod();
    }
}

输出结果:

子类覆盖了接口的默认方法
接口静态方法,默认实现.....
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