乐字节-Java8核心特性实战-函数式接口

什么时候可以使用Lambda?通常Lambda表达式是用在函数式接口上使用的。从Java8开始引入了函数式接口,其说明比较简单:函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法,但是可以有多个非抽象方法的接口。 java8引入@FunctionalInterface 注解声明该接口是一个函数式接口。


1、语法

抽象方法有且仅有一个

接口使用@FunctionalInterface 注解进行标注

接口中可以存在默认方法和静态方法实现

如下形式:

/**

* 定义函数式接口

* 接口上标注@FunctionalInterface 注解

*/

@FunctionalInterface

publicinterfaceICollectionService {

/**

* 定义打印方法

*/

voidprint();

}

在Java8 以前,已有大量函数式接口形式的接口(接口中只存在一个抽象方法),只是没有强制声明。例如java.lang.Runnable,java.util.concurrent.Callable,java.security.PrivilegedAction,java.io.FileFilter等,Java8 新增加的函数接口在java.util.function 包下,它包含了很多类,用来支持 Java的 函数式编程,该包中的函数式接口如下:


序号    接口 & 描述

1BiConsumer<T,U>代表了一个接受两个输入参数的操作,并且不返回任何结果

2BiFunction<T,U,R>代表了一个接受两个输入参数的方法,并且返回一个结果

3BinaryOperator<T>代表了一个作用于于两个同类型操作符的操作,并且返回了操作符同类型的结果

4BiPredicate<T,U>代表了一个两个参数的boolean值方法

5BooleanSupplier代表了boolean值结果的提供方

6Consumer<T>代表了接受一个输入参数并且无返回的操作

7DoubleBinaryOperator代表了作用于两个double值操作符的操作,并且返回了一个double值的结果。

8DoubleConsumer代表一个接受double值参数的操作,并且不返回结果。

9DoubleFunction<R>代表接受一个double值参数的方法,并且返回结果

10DoublePredicate代表一个拥有double值参数的boolean值方法

11DoubleSupplier代表一个double值结构的提供方

12DoubleToIntFunction接受一个double类型输入,返回一个int类型结果。

13DoubleToLongFunction接受一个double类型输入,返回一个long类型结果

14DoubleUnaryOperator接受一个参数同为类型double,返回值类型也为double 。

15Function<T,R>接受一个输入参数,返回一个结果。

16IntBinaryOperator接受两个参数同为类型int,返回值类型也为int 。

17IntConsumer接受一个int类型的输入参数,无返回值 。

18IntFunction<R>接受一个int类型输入参数,返回一个结果 。

19IntPredicate:接受一个int输入参数,返回一个布尔值的结果。

20IntSupplier无参数,返回一个int类型结果。

21IntToDoubleFunction接受一个int类型输入,返回一个double类型结果 。

22IntToLongFunction接受一个int类型输入,返回一个long类型结果。

23IntUnaryOperator接受一个参数同为类型int,返回值类型也为int 。

24LongBinaryOperator接受两个参数同为类型long,返回值类型也为long。

25LongConsumer接受一个long类型的输入参数,无返回值。

26LongFunction<R>接受一个long类型输入参数,返回一个结果。

27LongPredicateR接受一个long输入参数,返回一个布尔值类型结果。

28LongSupplier无参数,返回一个结果long类型的值。

29LongToDoubleFunction接受一个long类型输入,返回一个double类型结果。

30LongToIntFunction接受一个long类型输入,返回一个int类型结果。

31LongUnaryOperator接受一个参数同为类型long,返回值类型也为long。

32ObjDoubleConsumer<T>接受一个object类型和一个double类型的输入参数,无返回值。

33ObjIntConsumer<T>接受一个object类型和一个int类型的输入参数,无返回值。

34ObjLongConsumer<T>接受一个object类型和一个long类型的输入参数,无返回值。

35Predicate<T>接受一个输入参数,返回一个布尔值结果。

36Supplier<T>无参数,返回一个结果。

37ToDoubleBiFunction<T,U>接受两个输入参数,返回一个double类型结果

38ToDoubleFunction<T>接受一个输入参数,返回一个double类型结果

39ToIntBiFunction<T,U>接受两个输入参数,返回一个int类型结果。

40ToIntFunction<T>接受一个输入参数,返回一个int类型结果。

41ToLongBiFunction<T,U>接受两个输入参数,返回一个long类型结果。

42ToLongFunction<T>接受一个输入参数,返回一个long类型结果。

43UnaryOperator<T>接受一个参数为类型T,返回值类型也为T。

对于Java8中提供的这么多函数式接口,开发中常用的函数式接口有以下几个 Predicate,Consumer,Function,Supplier。


2、函数式接口实例

Predicate

java.util.function.Predicate 接口定义了一个名叫 test 的抽象方法,它接受泛型 T 对象,并返回一个boolean值。在对类型 T进行断言判断时,可以使用这个接口。通常称为断言型接口 。

字符串判空

Predicatep01=(str)->str.isEmpty()||str.trim().isEmpty();

/**

* 测试传入的字符串是否为空

*/

System.out.println(p01.test(""));

System.out.println(p01.test("  "));

System.out.println(p01.test("admin"));


用户合法性校验

接口静态方法完成手机号合法校验功能,方法返回函数式接口Predicate

publicinterfaceMyStringInter {

publicfinalStringcheckPhone="^((13[0-9])|(14[5,7,9])|(15([0-3]|[5-9]))|(16[0-9])"+

"|(17[0,1,3,5,6,7,8])|(18[0-9])|(19[8|9]))\\d{8}$";

/**

* 用户手机格式合法性

*     返回L函数式接口Predicate 的实现  Lambda表达式

* @return

*/

staticPredicatecheckPhone(){

return (e)-> {

returnPattern.compile(checkPhone).matcher(e).matches();

};

}

}


Consumer

java.util.function.Consumer接口定义了一个名叫 accept 的抽象方法,它接受泛型T,没有返回值(void)。如果需要访问类型 T 的对象,并对其执行某些操作,可以使用这个接口,通常称为消费型接口。

热销商品展示

/**

热销商品测试数据

*/

Goodsg01=newGoods(1,"iPad 2018款",3000,180,BigDecimal.valueOf(2300));

Goodsg02=newGoods(6,"小米平板4",5000,600,BigDecimal.valueOf(1900));

Goodsg03=newGoods(9,"微软 Surface Pro 6",100,50,BigDecimal.valueOf(8500));

Goodsg04=newGoods(20,"华为 荣耀平板5",1600,480,BigDecimal.valueOf(1500));

Listgoods=Arrays.asList(g01,g02,g03,g04);

//Consumer 实现集合数据输出 Lambda替代匿名函数 实现Consumer接口

goods.forEach(g->{

System.out.println(g);

});

Function

java.util.function.Function<T, R>接口定义了一个叫作apply的方法,它接受一个泛型T的对象,并返回一个泛型R的对象。如果需要定义一个Lambda,将输入的信息映射到输出,可以使用这个接口(比如提取苹果的重量,或把字符串映射为它的长度),通常称为功能型接口。

用户密码 Base64编码

// 实现用户密码 Base64加密操作

Functionf01=(password)->Base64.getEncoder().encodeToString(password.getBytes());

// 输出加密后的字符串

System.out.println(f01.apply("123456"));

Supplier

java.util.function.Supplier接口定义了一个get的抽象方法,它没有参数,返回一个泛型T的对象,这类似于一个工厂方法,通常称为功能型接口。

外部Properties文件读取

publicstaticPropertiesreadFile(StringfileName) {

Suppliersupplier= ()-> {

try {

InputStreamis=TestCase04.class.getClassLoader().getResourceAsStream(fileName);

Propertiesprop=newProperties();

prop.load(is);

returnprop;

}catch (IOExceptione) {

e.printStackTrace();

returnnull;

}

};

returnsupplier.get();

   }


高阶函数


Java8 中函数式接口中方法允许函数接口作为方法形参传入,同时方法的结果为函数接口,从而实现链式调用操作,就像俄罗斯套娃那样,当把套娃一个个打开时,发现还有一个同样的小套娃在里面,最终发现最里面的一个也是一个完整的套娃玩具,此时的高阶函数是不是跟套娃有着惊人的相似之处呢。

多页面转发

Stringaction="";

Predicatep01= (a)->StringUtils.isBlank(a);

/**

* 如果action 为空  或 index  或 main 转发到网站主页面

* 链式判断 方法结果仍然为一个函数

*/

if (p01.or((a)->a.equals("index")).or((a)->a.equals("main")).test(action)) {

System.out.println("网站主页面...");

}else {

System.out.println("其他页面...");

}

多条件排序

这里以商品数据为例,按商品销量、评论排序,如果销量一致 按照商品评论数排序

/**

* 实际开发数据通常从数据库获取

* 这里使用测试数据

*/

Goodsg01=newGoods(1,"小米9",1789,200,BigDecimal.valueOf(2500));

Goodsg02=newGoods(2,"华为Mate20",5000,3000,BigDecimal.valueOf(7000));

Goodsg03=newGoods(3,"OPPO R17",2000,2827,BigDecimal.valueOf(1500));

Goodsg04=newGoods(4,"魅族 Note9",2000,1600,BigDecimal.valueOf(1600));

Goodsg05=newGoods(5,"一加6T",8000,5000,BigDecimal.valueOf(3500));

Listgoods=Arrays.asList(g01,g02,g03,g04,g05);

// 销量 与 评论排序 高阶函数使用

Comparatorcomparator= (g1,g2)->g1.getSale()-g2.getSale();

goods.sort(comparator.thenComparing(Comparator.comparing(g3->g3.getComment())));

goods.forEach((g)->System.out.println(g));

高阶函数应用场景较多(这里查看源码相关高阶函数方法),如Optinal接口filter、map 、orElseGet 等方法,Stream 流操作等 基本都会用到 Predicate,Consumer,Supplier,Function等接口。


函数式接口优势与应用场景

函数式接口的引入,结合Lambda的使用,消除的匿名函数繁琐的代码,使得代码结构简洁、紧凑,第二点就是函数式接口中使用高阶函数,可以很方便的实现链式调用,代码清晰简洁,同时引入的一种新的开发思想-函数式编程,对于开发者来说只需要关注函数的规则设计实现即可。

对于函数式接口应用,后续介绍到的Optinal、Stream相关方法对于数据处理的使用频率较高,同时也是构成函数式编程的核心内容。


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