1.函數(shù)式接口

1.1概念：

java中有且只有一個(gè)抽象方法的接口。

1.2格式：

修飾符 interface 接口名稱 { public abstract 返回值類型 方法名稱(可選參數(shù)信息); // 其他非抽象方法內(nèi)容 }//或者public interface MyFunctionalInterface { void myMethod(); }

1.3@FunctionalInterface注解：

與 @Override 注解的作用類似，Java 8中專門為函數(shù)式接口引入了一個(gè)新的注解： @FunctionalInterface 。該注解可用于一個(gè)接口的定義上：

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

一旦使用該注解來定義接口，編譯器將會(huì)強(qiáng)制檢查該接口是否確實(shí)有且僅有一個(gè)抽象方法，否則將會(huì)報(bào)錯(cuò)。需要注意的是，即使不使用該注解，只要滿足函數(shù)式接口的定義，這仍然是一個(gè)函數(shù)式接口，使用起來都一樣。

1.4自定義函數(shù)式接口

public class Demo09FunctionalInterface { // 使用自定義的函數(shù)式接口作為方法參數(shù) private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) { inter.myMethod(); // 調(diào)用自定義的函數(shù)式接口方法}public static void main(String[] args) { // 調(diào)用使用函數(shù)式接口的方法 doSomething(() ?> System.out.println('Lambda執(zhí)行啦！')); } }

2.函數(shù)式編程

2.1 Lambda的延遲執(zhí)行

有些場(chǎng)景的代碼執(zhí)行后，結(jié)果不一定會(huì)被使用，從而造成性能浪費(fèi)。而Lambda表達(dá)式是延遲執(zhí)行的，這正好可以作為解決方案，提升性能。

性能浪費(fèi)的日志案例

注:日志可以幫助我們快速的定位問題，記錄程序運(yùn)行過程中的情況，以便項(xiàng)目的監(jiān)控和優(yōu)化。一種典型的場(chǎng)景就是對(duì)參數(shù)進(jìn)行有條件使用，例如對(duì)日志消息進(jìn)行拼接后，在滿足條件的情況下進(jìn)行打印輸出：

public class Demo01Logger { private static void log(int level, String msg) { if (level == 1) {System.out.println(msg); } } public static void main(String[] args) { String msgA = 'Hello'; String msgB = 'World'; String msgC = 'Java'; log(1, msgA + msgB + msgC); } }

這段代碼存在問題：無論級(jí)別是否滿足要求，作為 log 方法的第二個(gè)參數(shù)，三個(gè)字符串一定會(huì)首先被拼接并傳入方法內(nèi)，然后才會(huì)進(jìn)行級(jí)別判斷。如果級(jí)別不符合要求，那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪費(fèi)。

備注：

SLF4J是應(yīng)用非常廣泛的日志框架，它在記錄日志時(shí)為了解決這種性能浪費(fèi)的問題，并不推薦首先進(jìn)行字符串的拼接，而是將字符串的若干部分作為可變參數(shù)傳入方法中，僅在日志級(jí)別滿足要求的情況下才會(huì)進(jìn)行字符串拼接。

例如： LOGGER.debug('變量{}的取值為{}。', 'os', 'macOS') ，其中的大括號(hào) {} 為占位符。如果滿足日志級(jí)別要求，則會(huì)將“os”和“macOS”兩個(gè)字符串依次拼接到大括號(hào)的位置；否則不會(huì)進(jìn)行字符串拼接。這也是一種可行解決方案，但Lambda可以做到更好。

體驗(yàn)Lambda的更優(yōu)寫法

使用Lambda必然需要一個(gè)函數(shù)式接口：

@FunctionalInterface public interface MessageBuilder { String buildMessage(); }

public class Demo02LoggerLambda { private static void log(int level, MessageBuilder builder) { if (level == 1) {System.out.println(builder.buildMessage()); } } public static void main(String[] args) { String msgA = 'Hello'; String msgB = 'World'; String msgC = 'Java'; log(1, () ? > msgA + msgB + msgC ); } }

這樣一來，只有當(dāng)級(jí)別滿足要求的時(shí)候，才會(huì)進(jìn)行三個(gè)字符串的拼接；否則三個(gè)字符串將不會(huì)進(jìn)行拼接。

證明Lambda的延遲

下面的代碼可以通過結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證

public class Demo03LoggerDelay { private static void log(int level, MessageBuilder builder) { if (level == 1) {System.out.println(builder.buildMessage()); } } public static void main(String[] args) { String msgA = 'Hello'; String msgB = 'World'; String msgC = 'Java'; log(2, () ? > {System.out.println('Lambda執(zhí)行！'); return msgA + msgB + msgC; }); } }

從結(jié)果中可以看出，在不符合級(jí)別要求的情況下，Lambda將不會(huì)執(zhí)行。從而達(dá)到節(jié)省性能的效果。擴(kuò)展：實(shí)際上使用內(nèi)部類也可以達(dá)到同樣的效果，只是將代碼操作延遲到了另外一個(gè)對(duì)象當(dāng)中通過調(diào)用方法來完成。而是否調(diào)用其所在方法是在條件判斷之后才執(zhí)行的。

2.2 使用Lambda作為參數(shù)和返回值

如果拋開實(shí)現(xiàn)原理不說，Java中的Lambda表達(dá)式可以被當(dāng)作是匿名內(nèi)部類的替代品。如果方法的參數(shù)是一個(gè)函數(shù)式接口類型，那么就可以使用Lambda表達(dá)式進(jìn)行替代。使用Lambda表達(dá)式作為方法參數(shù)，其實(shí)就是使用函數(shù)式接口作為方法參數(shù)。

例如 java.lang.Runnable 接口就是一個(gè)函數(shù)式接口，假設(shè)有一個(gè) startThread 方法使用該接口作為參數(shù)，那么就可以使Lambda進(jìn)行傳參。這種情況其實(shí)和 Thread 類的構(gòu)造方法參數(shù)為 Runnable 沒有本質(zhì)區(qū)別。

public class Demo04Runnable { private static void startThread(Runnable task) { new Thread(task).start(); } public static void main(String[] args) { startThread(() ? > System.out.println('線程任務(wù)執(zhí)行！')); } }

類似地，如果一個(gè)方法的返回值類型是一個(gè)函數(shù)式接口，那么就可以直接返回一個(gè)Lambda表達(dá)式。當(dāng)需要通過一個(gè)方法來獲取一個(gè) java.util.Comparator 接口類型的對(duì)象作為排序器時(shí),就可以調(diào)該方法獲取。

import java.util.Arrays; import java.util.Comparator; public class Demo06Comparator { private static Comparator<String> newComparator() { return (a,b) ?>b.length() ?a.length(); } public static void main(String[] args) { String[] array = {'abc', 'ab', 'abcd'}; System.out.println(Arrays.toString(array)); Arrays.sort(array, newComparator()); System.out.println(Arrays.toString(array)); } }

其中直接return一個(gè)Lambda表達(dá)式即可。

3.常用函數(shù)式接口

JDK提供了大量常用的函數(shù)式接口以豐富Lambda的典型使用場(chǎng)景，它們主要在 java.util.function 包中被提供。

下面是最簡(jiǎn)單的幾個(gè)接口及使用示例。

3.1 Supplier接口（求數(shù)組元素最大值）

java.util.function.Supplier<T> 接口僅包含一個(gè)無參的方法： T get() 。用來獲取一個(gè)泛型參數(shù)指定類型的對(duì)象數(shù)據(jù)。由于這是一個(gè)函數(shù)式接口，這也就意味著對(duì)應(yīng)的Lambda表達(dá)式需要“對(duì)外提供”一個(gè)符合泛型類型的對(duì)象數(shù)據(jù)。

求數(shù)組元素最大值

使用 Supplier 接口作為方法參數(shù)類型，通過Lambda表達(dá)式求出int數(shù)組中的最大值。提示：接口的泛型請(qǐng)使用java.lang.Integer 類。

public class Demo02Test { //定一個(gè)方法,方法的參數(shù)傳遞Supplier,泛型使用Integer public static int getMax(Supplier<Integer> sup) { return sup.get(); } public static void main(String[] args) { int arr[] = {2, 3, 4, 52, 333, 23}; //調(diào)用getMax方法,參數(shù)傳遞Lambda int maxNum = getMax(()? > { //計(jì)算數(shù)組的最大值 int max = arr[0]; for (int i : arr) {if (i > max) { max = i;} } return max; }); System.out.println(maxNum); } }

3.2 Consumer接口

java.util.function.Consumer<T> 接口則正好與Supplier接口相反，它不是生產(chǎn)一個(gè)數(shù)據(jù)，而是消費(fèi)一個(gè)數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)類型由泛型決定。

抽象方法：accept

Consumer 接

import java.util.function.Consumer; public class Demo09Consumer { private static void consumeString(Consumer<String> function) { function.accept('Hello'); } public static void main(String[] args) { consumeString(s ? > System.out.println(s)); } }

默認(rèn)方法：andThen

如果一個(gè)方法的參數(shù)和返回值全都是 Consumer 類型，那么就可以實(shí)現(xiàn)效果：消費(fèi)數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先做一個(gè)操作，然后再做一個(gè)操作，實(shí)現(xiàn)組合。而這個(gè)方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。下面是JDK的源代碼：口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意為消費(fèi)一個(gè)指定泛型的數(shù)據(jù)。基本使用如：

格式化打印信息

下面的字符串?dāng)?shù)組當(dāng)中存有多條信息，請(qǐng)按照格式“ 姓名：XX。性別：XX。 ”的格式將信息打印出來。要求將打印姓名的動(dòng)作作為第一個(gè) Consumer 接口的Lambda實(shí)例，將打印性別的動(dòng)作作為第二個(gè) Consumer 接口的Lambda實(shí)例，將兩Consumer 接口按照順序“拼接”到一起。

import java.util.function.Consumer; public class DemoConsumer { public static void main(String[] args) { String[] array = {'迪麗熱巴,女', '古力娜扎,女', '馬爾扎哈,男'}; printInfo(s ? > System.out.print('姓名：' + s.split(',')[0]), s ?> System.out.println('。性別：' + s.split(',')[1] + '。'), array); } private static void printInfo(Consumer<String> one, Consumer<String> two, String[] array) { for (String info : array) {one.andThen(two).accept(info); // 姓名：迪麗熱巴。性別：女。 } } }

3.3 Predicate接口

有時(shí)候我們需要對(duì)某種類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，從而得到一個(gè)boolean值結(jié)果。這時(shí)可以使用java.util.function.Predicate<T> 接口。

抽象方法：test

Predicate 接口中包含一個(gè)抽象方法： boolean test(T t) 。用于條件判斷的場(chǎng)景：

import java.util.function.Predicate; public class Demo15PredicateTest { private static void method(Predicate<String> predicate) { boolean veryLong = predicate.test('HelloWorld'); System.out.println('字符串很長(zhǎng)嗎：' + veryLong); } public static void main(String[] args) { method(s ? > s.length() > 5); } }

默認(rèn)方法：and

既然是條件判斷，就會(huì)存在與、或、非三種常見的邏輯關(guān)系。其中將兩個(gè) Predicate 條件使用“與”邏輯連接起來實(shí)現(xiàn)“并且”的效果時(shí)，可以使用default方法 and 。其JDK源碼為

import java.util.function.Predicate; public class Demo16PredicateAnd { private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) { boolean isValid = one.and(two).test('Helloworld'); System.out.println('字符串符合要求嗎：' + isValid); } public static void main(String[] args) { method(s ? > s.contains('H'), s ?>s.contains('W')); } }

默認(rèn)方法：or

與 and 的“與”類似，默認(rèn)方法 or 實(shí)現(xiàn)邏輯關(guān)系中的“或”。JDK源碼為：

import java.util.function.Predicate; public class Demo16PredicateAnd { private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) { boolean isValid = one.or(two).test('Helloworld'); System.out.println('字符串符合要求嗎：' + isValid); } public static void main(String[] args) { method(s ? > s.contains('H'), s ?>s.contains('W')); } }

默認(rèn)方法：negate

“與”、“或”已經(jīng)了解了，剩下的“非”（取反）也會(huì)簡(jiǎn)單。默認(rèn)方法 negate 的JDK源代碼為：從實(shí)現(xiàn)中很容易看出，它是執(zhí)行了test方法之后，對(duì)結(jié)果boolean值進(jìn)行“!”取反而已。一定要在 test 方法調(diào)用之前調(diào)用 negate 方法，正如 and 和 or 方法一樣：

import java.util.function.Predicate; public class Demo17PredicateNegate { private static void method(Predicate<String> predicate) { boolean veryLong = predicate.negate().test('HelloWorld'); System.out.println('字符串很長(zhǎng)嗎：' + veryLong); } public static void main(String[] args) { method(s ? > s.length() < 5); } }

信息篩選

數(shù)組當(dāng)中有多條“姓名+性別”的信息如下，請(qǐng)通過 Predicate 接口的拼裝將符合要求的字符串篩選到集合ArrayList 中，需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件：

1. 必須為女生；

2. 姓名為4個(gè)字。

import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.function.Predicate; public class DemoPredicate { public static void main(String[] args) { String[] array = {'迪麗熱巴,女', '古力娜扎,女', '馬爾扎哈,男', '趙麗穎,女'}; List<String> list = filter(array, s ? > '女'.equals(s.split(',')[1]), s ?>s.split(',')[0].length() == 4); System.out.println(list); } private static List<String> filter(String[] array, Predicate<String> one, Predicate<String> two) { List<String> list = new ArrayList<>(); for (String info : array) {if (one.and(two).test(info)) { list.add(info);} } return list; } }

3.4 Function接口

java.util.function.Function<T,R> 接口用來根據(jù)一個(gè)類型的數(shù)據(jù)得到另一個(gè)類型的數(shù)據(jù)，前者稱為前置條件，后者稱為后置條件。

抽象方法：apply

Function 接口中最主要的抽象方法為： R apply(T t) ，根據(jù)類型T的參數(shù)獲取類型R的結(jié)果。使用的場(chǎng)景例如：將 String 類型轉(zhuǎn)換為 Integer 類型。

import java.util.function.Function; public class Demo11FunctionApply { private static void method(Function<String, Integer> function) { int num = function.apply('10'); System.out.println(num + 20); } public static void main(String[] args) { method(s ? > Integer.parseInt(s)); } }

默認(rèn)方法：andThen

Function 接口中有一個(gè)默認(rèn)的 andThen 方法，用來進(jìn)行組合操作。

練習(xí)：自定義函數(shù)模型拼接

題目請(qǐng)使用 Function 進(jìn)行函數(shù)模型的拼接，按照順序需要執(zhí)行的多個(gè)函數(shù)操作為：

String str = '趙麗穎,20';

1. 將字符串截取數(shù)字年齡部分，得到字符串；2. 將上一步的字符串轉(zhuǎn)換成為int類型的數(shù)字；3. 將上一步的int數(shù)字累加100，得到結(jié)果int數(shù)字。

import java.util.function.Function; public class DemoFunction { public static void main(String[] args) { String str = '趙麗穎,20'; int age = getAgeNum(str, s ? > s.split(',')[1], s ?>Integer.parseInt(s), n ?>n += 100); System.out.println(age); } private static int getAgeNum(String str, Function<String, String> one, Function<String, Integer> two, Function<Integer, Integer> three) { return one.andThen(two).andThen(three).apply(str); } }

以上就是詳解JAVA 函數(shù)式編程的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于JAVA 函數(shù)式編程的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！