• 乐字节-Java8核心特性实战之函数式接口


    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。

     

    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
    public interface ICollectionService {
       /**
        * 定义打印方法
        */
       void print();
    }

    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
    1 BiConsumer<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
    2 BiFunction<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
    3 BinaryOperator<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
    4 BiPredicate<T,U>代表了一个两个参数的boolean值方法
    5 BooleanSupplier代表了boolean值结果的提供方
    6 Consumer<T>代表了接受一个输入参数并且无返回的操作
    7 DoubleBinaryOperator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。
    8 DoubleConsumer代表一个接受double值参数的操作,并且不返回结果。
    9 DoubleFunction<R>代表接受一个double值参数的方法,并且返回结果
    10 DoublePredicate代表一个拥有double值参数的boolean值方法
    11 DoubleSupplier代表一个double值结构的提供方
    12 DoubleToIntFunction接受一个double类型输入,返回一个int类型结果。
    13 DoubleToLongFunction接受一个double类型输入,返回一个long类型结果
    14 DoubleUnaryOperator接受一个参数同为类型double,返回值类型也为double 。
    15 Function<T,R>接受一个输入参数,返回一个结果。
    16 IntBinaryOperator接受两个参数同为类型int,返回值类型也为int 。
    17 IntConsumer接受一个int类型的输入参数,无返回值 。
    18 IntFunction<R>接受一个int类型输入参数,返回一个结果 。
    19 IntPredicate:接受一个int输入参数,返回一个布尔值的结果。
    20 IntSupplier无参数,返回一个int类型结果。
    21 IntToDoubleFunction接受一个int类型输入,返回一个double类型结果 。
    22 IntToLongFunction接受一个int类型输入,返回一个long类型结果。
    23 IntUnaryOperator接受一个参数同为类型int,返回值类型也为int 。
    24 LongBinaryOperator接受两个参数同为类型long,返回值类型也为long。
    25 LongConsumer接受一个long类型的输入参数,无返回值。
    26 LongFunction<R>接受一个long类型输入参数,返回一个结果。
    27 LongPredicateR接受一个long输入参数,返回一个布尔值类型结果。
    28 LongSupplier无参数,返回一个结果long类型的值。
    29 LongToDoubleFunction接受一个long类型输入,返回一个double类型结果。
    30 LongToIntFunction接受一个long类型输入,返回一个int类型结果。
    31 LongUnaryOperator接受一个参数同为类型long,返回值类型也为long。
    32 ObjDoubleConsumer<T>接受一个object类型和一个double类型的输入参数,无返回值。
    33 ObjIntConsumer<T>接受一个object类型和一个int类型的输入参数,无返回值。
    34 ObjLongConsumer<T>接受一个object类型和一个long类型的输入参数,无返回值。
    35 Predicate<T>接受一个输入参数,返回一个布尔值结果。
    36 Supplier<T>无参数,返回一个结果。
    37 ToDoubleBiFunction<T,U>接受两个输入参数,返回一个double类型结果
    38 ToDoubleFunction<T>接受一个输入参数,返回一个double类型结果
    39 ToIntBiFunction<T,U>接受两个输入参数,返回一个int类型结果。
    40 ToIntFunction<T>接受一个输入参数,返回一个int类型结果。
    41 ToLongBiFunction<T,U>接受两个输入参数,返回一个long类型结果。
    42 ToLongFunction<T>接受一个输入参数,返回一个long类型结果。
    43 UnaryOperator<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。

     

    函数式接口实例

    Predicate

    java.util.function.Predicate<T> 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

     Predicate<String> p01=(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

    public interface MyStringInter {
       public final  String checkPhone= "^((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
        */
       static Predicate<String> checkPhone(){
             return (e)-> {
                 return Pattern.compile(checkPhone).matcher(e).matches();
            };
      }
    }

    Consumer

    java.util.function.Consumer<T>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
    */
    Goods g01=new Goods(1,"iPad 2018款",3000,180, BigDecimal.valueOf(2300));
    Goods g02=new Goods(6,"小米平板4",5000,600, BigDecimal.valueOf(1900));
    Goods g03=new Goods(9,"微软 Surface Pro 6",100,50, BigDecimal.valueOf(8500));
    Goods g04=new Goods(20,"华为 荣耀平板5",1600,480, BigDecimal.valueOf(1500));
    List<Goods> goods= 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
    Function<String,String> f01=(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<T>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

    public static Properties readFile(String fileName) {
           Supplier<Properties> supplier = () -> {
               try {
                   InputStream is = TestCase04.class.getClassLoader().getResourceAsStream(fileName);
                   Properties prop = new Properties();
                   prop.load(is);
                   return prop;
              } catch (IOException e) {
                   e.printStackTrace();
                   return null;
              }
          };
           return supplier.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

    String action = "";
    Predicate<String> p01 = (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
    */
    Goods g01=new Goods(1,"小米9",1789,200, BigDecimal.valueOf(2500));
    Goods g02=new Goods(2,"华为Mate20",5000,3000, BigDecimal.valueOf(7000));
    Goods g03=new Goods(3,"OPPO R17",2000,2827, BigDecimal.valueOf(1500));
    Goods g04=new Goods(4,"魅族 Note9",2000,1600, BigDecimal.valueOf(1600));
    Goods g05=new Goods(5,"一加6T",8000,5000, BigDecimal.valueOf(3500));
    List<Goods> goods= Arrays.asList(g01,g02,g03,g04,g05);


    // 销量 与 评论排序 高阶函数使用
    Comparator<Goods> comparator = (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。

     

    感谢大家欣赏小乐带来的Java8核心特性之函数式接口,接下来还会更多Java8-Java12核心技术讲解,请关注 乐字节  如需要视频课程,请搜索 乐字节腾讯课堂

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