Java8 Function

一、Function 介面概述

Java8 在 java.util.function 包中新增了一些函數式介面，其中一個是 Function 介面。Function 介面代表一個參數輸入一個結果的函數。它接收一個泛型 T 的參數，同時返回一個泛型 R 的結果。其中通過 apply() 方法去執行函數式操作，通過 compose()、andThen() 等方法可以使得多個 Function 組合成一個更複雜的運算。

public interface Function {
    R apply(T t);

    default  Function compose(Function before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }

    default  Function andThen(Function after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }

    static  Function identity() {
        return t -> t;
    }
}

二、Function 使用示例

1. Function 的基本使用

實現 Function 介面，重寫 apply() 方法，並在方法中完成具體的功能，如下所示：

Function strLength = str -> str.length(); //定義一個Function對象

int length = strLength.apply("Hello World!"); //將Hello World字元串作為參數，執行strLength的apply()方法
System.out.println("字元串長度為：" + length); //輸出結果：字元串長度為：12

2. Function 的組合運算

除了單獨使用 Function，我們還可以通過 compose()、andThen() 等方法將不同的 Function 組合成一個更複雜的運算，如下所示：

Function replaceA = str -> str.replace("a", "A"); //將所有的小寫a替換為大寫A的Function
Function replaceB = str -> str.replace("b", "B"); //將所有的小寫b替換為大寫B的Function

Function replaceAAndB = replaceA.compose(replaceB); //將replaceA和replaceB組合

String result = replaceAAndB.apply("abcdbae"); //執行組合後的Function
System.out.println("字元串替換後為：" + result); //輸出結果：字元串替換後為: ABCDBAE

3. Function 的鏈式組合

在 Function 的鏈式組合中，使用 andThen() 來將不同的 Function 加入到鏈中，執行順序是從左到右，如下所示：

Function addOne = d -> d + 1; //加一操作
Function multiplyByTwo = d -> d * 2; //乘二操作

Function chain = addOne.andThen(multiplyByTwo); //加一乘二鏈式操作

Double result = chain.apply(1.0); //將1.0作為初始值，執行鏈中的操作
System.out.println("鏈式操作後的結果是：" + result); //輸出結果：鏈式操作後的結果是：4.0

三、Function 中其他方法的使用

1. and(), or() 方法

除了 compose()、andThen() 方法，Function 還具有 and()、or() 方法，分別代表函數式的邏輯與和邏輯或操作。

Function isEven = n -> n % 2 == 0; //判斷是否是偶數
Function isPositive = n -> n > 0; //判斷是否是正數

Function condition = isEven.and(isPositive); //同時滿足以上兩個條件
boolean result = condition.apply(10); //10為偶數且為正數，返回true

Function condition2 = isEven.or(isPositive); //同時滿足以上兩個條件之一
boolean result2 = condition2.apply(-1); //-1為負數，返回false

System.out.println("條件 and 的結果為：" + result); //輸出結果：條件 and 的結果為：true
System.out.println("條件 or 的結果為：" + result2); //輸出結果：條件 or 的結果為：true

2. identity() 方法

identity() 方法是 Function 介面中自帶的一個靜態方法，它返回一個與參數相等的 Function 對象。通過這個方法也能夠更方便地將一個 Function 作為參數來傳遞或返回。

Function function = Function.identity();
String result = function.apply("Hello World!");
System.out.println(result); //輸出結果：Hello World!

四、總結

本文針對 Java8 中 Function 介面進行了全面的解析，包括其概述、使用示例以及相關方法的介紹和使用。Function 介面是 Java8 中函數式編程的基礎，掌握 Function 介面的使用將會在函數式編程中帶來很大的便利，也將幫助程序員更好地理解函數式編程的思想。