Java 8函数式接口

一、什么是函数式接口

在 Java 8 中，函数式接口是指只有一个方法的接口。由于函数式接口只有一个方法，所以它可以被lambda表达式、方法引用和构造函数引用等语法特性所使用，并且可以用于函数式编程。

函数式接口的声明使用注解@FunctionalInterface，该注解用于编译器检查，确保接口中只有一个方法。如果编写的接口符合函数式接口的要求，但没有使用该注解，程序仍然可以正常编译。如果接口中定义了超过一个的抽象方法，编译器将会报错。

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

上面代码是一个简单函数式接口示例。它只有一个抽象方法myMethod, 可以包含任意数量的默认方法或静态方法。

二、Lambda表达式

Lambda表达式是Java 8中最重要的新特性之一，它可以简化Java代码的书写。

Lambda表达式的语法如下：

(parameters) -> expression

Lambda表达式由三个部分组成:

• 一组参数
• 箭头符号 ->
• 一组语句

Lambda表达式有多种形式，比如：

() -> System.out.println("Hello Lambda!");
x -> x + 1
(x, y) -> x * y
(x, y) -> { int result = x + y; return result; }

三、方法引用

方法引用是一种简化Lambda表达式的语法形式，它用于直接引用已有Java类或对象的方法或构造方法。

方法引用的语法格式如下：

对象::方法
类::方法
类::静态方法
类::new

方法引用示例：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("orange");
list.forEach(System.out::println);

上面代码中，System.out.println是一个静态方法，可以使用类::静态方法的方式进行方法引用。

四、构造函数引用

构造函数引用用于直接引用已有Java类或对象的构造函数。它的语法格式如下：

类::new

构造函数引用示例：

Function<String, Integer> converter = Integer::new;
Integer integer = converter.apply("123");
System.out.println(integer);

上面代码中，通过Integer::new进行构造函数引用，并使用apply方法对字符串进行类型转换。

五、内置函数式接口

Java 8中提供了一些函数式接口，这些接口被称为内置函数式接口。Java 8的内置函数式接口主要分为四种类型：Supplier、Consumer、Function和Predicate。

1. Supplier接口

Supplier是一个提供值的接口，它不接受任何参数，仅仅返回一个值。它的泛型表示返回的类型。

@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> {
    T get();
}

示例：

Supplier<String> supplier = () -> "Hello World!";
System.out.println(supplier.get());

上面代码中，使用Lambda表达式实现Supplier接口，并将Lambda表达式返回的字符串打印到控制台。

2. Consumer接口

Consumer是一个接受一个参数并且无需返回值的接口。

@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {
    void accept(T t);
}

示例：

Consumer<String> consumer = (str) -> System.out.println(str);
consumer.accept("Hello World!");

上面代码中，使用Lambda表达式实现Consumer接口，并将Lambda表达式接收的字符串打印到控制台。

3. Function接口

Function接口接收一个参数，并返回一个结果。该接口定义了一个名为apply的方法，该方法接收一个参数并返回一个结果。

@FunctionalInterface
public interface Function<T, R> {
    R apply(T t);
}

示例：

Function<String, Integer> converter = Integer::valueOf;
System.out.println(converter.apply("123"));

上面代码中，使用构造函数引用获得一个字符串转换成整型的函数，并将其应用于一个字符串，并将结果打印在控制台上。

4. Predicate接口

Predicate接口接收一个参数，并返回一个是否满足条件的boolean值。该接口定义了一个名为test的方法，该方法接收一个参数，并返回一个boolean值。

@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {
    boolean test(T t);
}

示例：

Predicate<String> predicate = (str) -> str.length() > 5;
System.out.println(predicate.test("Hello World!"));

上面代码中，使用Lambda表达式实现Predicate接口，并将该接口应用到一个字符串中，判断该字符串的长度是否大于5，并将该判断结果打印到控制台上。

六、结语

Java 8的函数式接口是一项重要的语言特性，它使得Java的函数式编程更加方便。除了上述介绍的内置函数式接口外，Java 8还提供了其他函数式接口，如UnaryOperator、BinaryOperator、BiFunction等。

尽管Java 8的函数式编程还有一些缺点，比如函数的可变性和某些情况下的性能问题，但是Java 8的函数式接口仍然是Java编程的一个重要的组成部分，值得开发人员深入学习和掌握。