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1 什么是函数式接口
- 只包含
一个抽象方法
(Single Abstract Method,简称SAM)的接口,称为函数式接口。当然该接口可以包含其他非抽象方法。 - 你可以通过 Lambda 表达式来创建该接口的对象。(若 Lambda 表达式抛出一个受检异常(即:非运行时异常),那么该异常需要在目标接口的抽象方法上进行声明)。
- 我们可以在一个接口上使用
@FunctionalInterface
注解,这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明,说明这个接口是一个函数式接口。 - 在
java.util.function
包下定义了Java 8 的丰富的函数式接口
2 如何理解函数式接口
- Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”,在Java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着python、scala等语言的兴起和新技术的挑战,Java不得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求,即Java不但可以支持OOP还可以支持OOF(面向函数编程)
- Java8引入了Lambda表达式之后,Java也开始支持函数式编程。
- Lambda表达式不是Java最早使用的。目前C++,C#,Python,Scala等均支持Lambda表达式。
- 面向对象的思想:
- 做一件事情,找一个能解决这个事情的对象,调用对象的方法,完成事情。
- 函数式编程思想:
- 只要能获取到结果,谁去做的,怎么做的都不重要,重视的是结果,不重视过程。
- 在函数式编程语言当中,函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中,Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中,有所不同。在Java8中,Lambda表达式是对象,而不是函数,它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口。
- 简单的说,在Java8中,Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说,只要一个对象是函数式接口的实例,那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。
3 举例
举例1:
举例2:
作为参数传递 Lambda 表达式:
作为参数传递 Lambda 表达式:为了将 Lambda 表达式作为参数传递,接收Lambda 表达式的参数类型必须是与该 Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型。
Java 内置函数式接口
1 之前的函数式接口
之前学过的接口,有些就是函数式接口,比如:
- java.lang.Runnable - public void run() - java.lang.Iterable<T> - public Iterator<T> iterate() - java.lang.Comparable<T> - public int compareTo(T t) - java.util.Comparator<T> - public int compare(T t1, T t2)
2 四大核心函数式接口
函数式接口 | 称谓 | 参数类型 | 用途 |
---|---|---|---|
Consumer<T> | 消费型接口 | T | 对类型为T的对象应用操作,包含方法: void accept(T t) |
Supplier<T> | 供给型接口 | 无 | 返回类型为T的对象,包含方法:T get() |
Function<T, R> | 函数型接口 | T | 对类型为T的对象应用操作,并返回结果。结果是R类型的对象。包含方法:R apply(T t) |
Predicate<T> | 判断型接口 | T | 确定类型为T的对象是否满足某约束,并返回 boolean 值。包含方法:boolean test(T t) |
3.4.3 其它接口
类型1:消费型接口
消费型接口的抽象方法特点:有形参,但是返回值类型是void
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
BiConsumer<T,U> | void accept(T t, U u) | 接收两个对象用于完成功能 |
DoubleConsumer | void accept(double value) | 接收一个double值 |
IntConsumer | void accept(int value) | 接收一个int值 |
LongConsumer | void accept(long value) | 接收一个long值 |
ObjDoubleConsumer | void accept(T t, double value) | 接收一个对象和一个double值 |
ObjIntConsumer | void accept(T t, int value) | 接收一个对象和一个int值 |
ObjLongConsumer | void accept(T t, long value) | 接收一个对象和一个long值 |
类型2:供给型接口
这类接口的抽象方法特点:无参,但是有返回值
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
BooleanSupplier | boolean getAsBoolean() | 返回一个boolean值 |
DoubleSupplier | double getAsDouble() | 返回一个double值 |
IntSupplier | int getAsInt() | 返回一个int值 |
LongSupplier | long getAsLong() | 返回一个long值 |
类型3:函数型接口 |
这类接口的抽象方法特点:既有参数又有返回值
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
UnaryOperator | T apply(T t) | 接收一个T类型对象,返回一个T类型对象结果 |
DoubleFunction | R apply(double value) | 接收一个double值,返回一个R类型对象 |
IntFunction | R apply(int value) | 接收一个int值,返回一个R类型对象 |
LongFunction | R apply(long value) | 接收一个long值,返回一个R类型对象 |
ToDoubleFunction | double applyAsDouble(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个double |
ToIntFunction | int applyAsInt(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个int |
ToLongFunction | long applyAsLong(T value) | 接收一个T类型对象,返回一个long |
DoubleToIntFunction | int applyAsInt(double value) | 接收一个double值,返回一个int结果 |
DoubleToLongFunction | long applyAsLong(double value) | 接收一个double值,返回一个long结果 |
IntToDoubleFunction | double applyAsDouble(int value) | 接收一个int值,返回一个double结果 |
IntToLongFunction | long applyAsLong(int value) | 接收一个int值,返回一个long结果 |
LongToDoubleFunction | double applyAsDouble(long value) | 接收一个long值,返回一个double结果 |
LongToIntFunction | int applyAsInt(long value) | 接收一个long值,返回一个int结果 |
DoubleUnaryOperator | double applyAsDouble(double operand) | 接收一个double值,返回一个double |
IntUnaryOperator | int applyAsInt(int operand) | 接收一个int值,返回一个int结果 |
LongUnaryOperator | long applyAsLong(long operand) | 接收一个long值,返回一个long结果 |
BiFunction<T,U,R> | R apply(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个R类型对象结果 |
BinaryOperator | T apply(T t, T u) | 接收两个T类型对象,返回一个T类型对象结果 |
ToDoubleBiFunction<T,U> | double applyAsDouble(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个double |
ToIntBiFunction<T,U> | int applyAsInt(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个int |
ToLongBiFunction<T,U> | long applyAsLong(T t, U u) | 接收一个T类型和一个U类型对象,返回一个long |
DoubleBinaryOperator | double applyAsDouble(double left, double right) | 接收两个double值,返回一个double结果 |
IntBinaryOperator | int applyAsInt(int left, int right) | 接收两个int值,返回一个int结果 |
LongBinaryOperator | long applyAsLong(long left, long right) | 接收两个long值,返回一个long结果 |
类型4:判断型接口
这类接口的抽象方法特点:有参,但是返回值类型是boolean结果。
接口名 | 抽象方法 | 描述 |
---|---|---|
BiPredicate<T,U> | boolean test(T t, U u) | 接收两个对象 |
DoublePredicate | boolean test(double value) | 接收一个double值 |
IntPredicate | boolean test(int value) | 接收一个int值 |
LongPredicate | boolean test(long value) | 接收一个long值 |
内置接口代码演示
举例1:
import java.util.Arrays; import java.util.List; public class TestConsumer { public static void main(String[] args) { List<String> list = Arrays.asList("java","c","python","c++","VB","C#"); //遍历Collection集合,并将传递给action参数的操作代码应用在每一个元素上。 list.forEach(s -> System.out.println(s)); } }
举例2:
import java.util.function.Supplier; public class TestSupplier { public static void main(String[] args) { Supplier<String> supplier = () -> "小小水"; System.out.println(supplier.get()); } }
举例3:
import java.util.ArrayList; public class TestPredicate { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); list.add("java"); list.add("hi"); list.add("ok"); list.add("yes"); System.out.println("删除之前:"); list.forEach(t-> System.out.println(t)); //用于删除集合中满足filter指定的条件判断的。 //删除包含o字母的元素 list.removeIf(s -> s.contains("o")); System.out.println("删除包含o字母的元素之后:"); list.forEach(t-> System.out.println(t)); } }
举例4:
import java.util.function.Function; public class TestFunction { public static void main(String[] args) { //使用Lambda表达式实现Function<T,R>接口,可以实现将一个字符串首字母转为大写的功能。 Function<String,String> fun = s -> s.substring(0,1).toUpperCase() + s.substring(1); System.out.println(fun.apply("hello")); } }
5 练习
练习1:无参无返回值形式
假如有自定义函数式接口Call如下:
public interface Call { void shout(); }
在测试类中声明一个如下方法:
public static void callSomething(Call call){ call.shout(); }
在测试类的main方法中调用callSomething方法,并用Lambda表达式为形参call赋值,可以喊出任意你想说的话。
public class TestLambda { public static void main(String[] args) { callSomething(()->System.out.println("回家吃饭")); callSomething(()->System.out.println("我爱你")); callSomething(()->System.out.println("滚蛋")); callSomething(()->System.out.println("回来")); } public static void callSomething(Call call){ call.shout(); } } interface Call { void shout(); }
练习2:消费型接口
代码示例:Consumer接口
在JDK1.8中Collection集合接口的父接口Iterable接口中增加了一个默认方法:
public default void forEach(Consumer<? super T> action)
遍历Collection集合的每个元素,执行“xxx消费型”操作。
在JDK1.8中Map集合接口中增加了一个默认方法:
public default void forEach(BiConsumer<? super K,? super V> action)
遍历Map集合的每对映射关系,执行“xxx消费型”操作。
案例:
(1)创建一个Collection系列的集合,添加一些字符串,调用forEach方法遍历查看
(2)创建一个Map系列的集合,添加一些(key,value)键值对,调用forEach方法遍历查看
示例代码:
@Test public void test1(){ List<String> list = Arrays.asList("hello","java","hi","atguigu"); list.forEach(s -> System.out.println(s)); } @Test public void test2(){ HashMap<Integer,String> map = new HashMap<>(); map.put(1, "hello"); map.put(2, "java"); map.put(3, "lambda"); map.put(4, "hi"); map.forEach((k,v) -> System.out.println(k+"->"+v)); }
练习3:供给型接口
代码示例:Supplier接口
在JDK1.8中增加了StreamAPI,java.util.stream.Stream是一个数据流。这个类型有一个静态方法:
public static <T> Stream<T> generate(Supplier<T> s)
可以创建Stream的对象。而又包含一个forEach方法可以遍历流中的元素:public void forEach(Consumer<? super T> action)
。
案例:
现在请调用Stream的generate方法,来产生一个流对象,并调用Math.random()方法来产生数据,为Supplier函数式接口的形参赋值。最后调用forEach方法遍历流中的数据查看结果。
@Test public void test2(){ Stream.generate(() -> Math.random()).forEach(num -> System.out.println(num)); }
练习4:功能型接口
代码示例:Function<T,R>接口
在JDK1.8时Map接口增加了很多方法,例如:
public default void replaceAll(BiFunction<? super K,? super V,? extends V> function)
按照function指定的操作替换map中的value。
public default void forEach(BiConsumer<? super K,? super V> action)
遍历Map集合的每对映射关系,执行“xxx消费型”操作。
案例:
(1)声明一个Employee员工类型,包含编号、姓名、薪资。
(2)添加n个员工对象到一个HashMap<Integer,Employee>集合中,其中员工编号为key,员工对象为value。
(3)调用Map的forEach遍历集合
(4)调用Map的replaceAll方法,将其中薪资低于10000元的,薪资设置为10000。
(5)再次调用Map的forEach遍历集合查看结果
Employee类:
class Employee{ private int id; private String name; private double salary; public Employee(int id, String name, double salary) { super(); this.id = id; this.name = name; this.salary = salary; } public Employee() { super(); } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public double getSalary() { return salary; } public void setSalary(double salary) { this.salary = salary; } @Override public String toString() { return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", salary=" + salary + "]"; } }
测试类:
import java.util.HashMap; public class TestLambda { public static void main(String[] args) { HashMap<Integer,Employee> map = new HashMap<>(); Employee e1 = new Employee(1, "张三", 8000); Employee e2 = new Employee(2, "李四", 9000); Employee e3 = new Employee(3, "王五", 10000); Employee e4 = new Employee(4, "赵六", 11000); Employee e5 = new Employee(5, "钱七", 12000); map.put(e1.getId(), e1); map.put(e2.getId(), e2); map.put(e3.getId(), e3); map.put(e4.getId(), e4); map.put(e5.getId(), e5); map.forEach((k,v) -> System.out.println(k+"="+v)); System.out.println(); map.replaceAll((k,v)->{ if(v.getSalary()<10000){ v.setSalary(10000); } return v; }); map.forEach((k,v) -> System.out.println(k+"="+v)); } }
练习5:判断型接口
代码示例:Predicate接口
JDK1.8时,Collecton接口增加了一下方法,其中一个如下:
public default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter)
用于删除集合中满足filter指定的条件判断的。
public default void forEach(Consumer<? super T> action)
遍历Collection集合的每个元素,执行“xxx消费型”操作。
案例:
(1)添加一些字符串到一个Collection集合中
(2)调用forEach遍历集合
(3)调用removeIf方法,删除其中字符串的长度<5的
(4)再次调用forEach遍历集合
import java.util.ArrayList; public class TestLambda { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("hello"); list.add("java"); list.add("hi"); list.add("ok"); list.add("yes"); list.forEach(str->System.out.println(str)); System.out.println(); list.removeIf(str->str.length()<5); list.forEach(str->System.out.println(str)); } }
练习6:判断型接口
案例:
(1)声明一个Employee员工类型,包含编号、姓名、性别,年龄,薪资。
(2)声明一个EmployeeSerice员工管理类,包含一个ArrayList集合的属性all,在EmployeeSerice的构造器中,创建一些员工对象,为all集合初始化。
(3)在EmployeeSerice员工管理类中,声明一个方法:ArrayList get(Predicate p),即将满足p指定的条件的员工,添加到一个新的ArrayList 集合中返回。
(4)在测试类中创建EmployeeSerice员工管理类的对象,并调用get方法,分别获取:
- 所有员工对象
- 所有年龄超过35的员工
- 所有薪资高于15000的女员工
- 所有编号是偶数的员工
- 名字是“张三”的员工
- 年龄超过25,薪资低于10000的男员工
示例代码:
Employee类:
public class Employee{ private int id; private String name; private char gender; private int age; private double salary; public Employee(int id, String name, char gender, int age, double salary) { super(); this.id = id; this.name = name; this.gender = gender; this.age = age; this.salary = salary; } public Employee() { super(); } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public double getSalary() { return salary; } public void setSalary(double salary) { this.salary = salary; } @Override public String toString() { return "Employee [id=" + id + ", name=" + name + ", gender=" + gender + ", age=" + age + ", salary=" + salary + "]"; } }
员工管理类:
class EmployeeService{ private ArrayList<Employee> all; public EmployeeService(){ all = new ArrayList<Employee>(); all.add(new Employee(1, "张三", '男', 33, 8000)); all.add(new Employee(2, "翠花", '女', 23, 18000)); all.add(new Employee(3, "无能", '男', 46, 8000)); all.add(new Employee(4, "李四", '女', 23, 9000)); all.add(new Employee(5, "老王", '男', 23, 15000)); all.add(new Employee(6, "大嘴", '男', 23, 11000)); } public ArrayList<Employee> get(Predicate<Employee> p){ ArrayList<Employee> result = new ArrayList<Employee>(); for (Employee emp : result) { if(p.test(emp)){ result.add(emp); } } return result; } }
测试类:
public class TestLambda { public static void main(String[] args) { EmployeeService es = new EmployeeService(); es.get(e -> true).forEach(e->System.out.println(e)); System.out.println(); es.get(e -> e.getAge()>35).forEach(e->System.out.println(e)); System.out.println(); es.get(e -> e.getSalary()>15000 && e.getGender()=='女').forEach(e->System.out.println(e)); System.out.println(); es.get(e -> e.getId()%2==0).forEach(e->System.out.println(e)); System.out.println(); es.get(e -> "张三".equals(e.getName())).forEach(e->System.out.println(e)); System.out.println(); es.get(e -> e.getAge()>25 && e.getSalary()<10000 && e.getGender()=='男').forEach(e->System.out.println(e)); } }