5分钟学会函数式编程
1.函数式接口
函数式接口:有且仅有一个抽象方法的接口。
毋庸置疑,的诞生是基于函数式编程思想,所以函数式接口就是可 以适用于Lambda使用的接口。
如果说
for-each
遍历是迭代器的“语法糖”,而从应用层面来讲,Lambda可以被当做是匿名内部 类的“语法糖”,但是二者在原理上是不同的。
格式
确保接口中有且仅有一个抽象方法:
/*
修饰符 interface 接口名称 {
返回值类型 方法名称(参数列表);
}
*/
//例如:
public interface MyFunctionalInterface {
void myMethod();
}
Java 8中为函数式接口引入了一个新的注解: @FunctionalInterface
。该注解会使编译器自动检测该接口中是否包含唯一的抽象方法。(注意:只要满足函数式接口的定义,该注解可加可不加)
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
void myMethod();
}
2.常用函数式接口
JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景,它们主要在 java.util.function
包。
Supplier接口
java.util.function.Supplier<T>
接口仅包含一个无参的方法: Tget()
。
用来获取一个泛型类型的对象数据。由于这是一个函数式接口,这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据,可以理解为生产者接口。
private static String getMsg(Supplier<String> function) {
return function.get();
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
System.out.println(getMsg(() ‐> msgA + msgB));
}
//打印HelloWorld
Consumer接口
java.util.function.Consumer<T>
接口则正好与 Supplier
接口相反,它不是生产数据,而是消费数据,其数据类型由泛型决定,可以理解为消费者接口。
Consumer
接口中包含抽象方法 voidaccept(T t)
:意为消费一个指定泛型的数据。
private static void consumeStr(Consumer<String> function) {
function.accept("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
consumeStr(System.out::println);
}
//打印Hello
如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer
类型,那么就可以实现效果:消费数据的时候,首先做一个操作,然后再做一个操作,实现组合。而这个方法就是 Consumer
接口中的default方法 andThen()
。
JDK源码:
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
/*
`java.util.Objects` 的`requireNonNull` 静态方法将会在参数为`null`时主动抛出
`NullPointerException` 异常。这省去了重复编写`if`语句和抛出空指针异常的麻烦。
*/
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) ‐> { accept(t); after.accept(t); };
}
要想实现组合,需要使用 andThen
将若干个Lambda拼接起来即可。
private static void consumeStr(Consumer<String> one, Consumer<String> two) {
one.andThen(two).accept("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
consumeStr(
s ‐> System.out.println(s.toUpperCase()),
s ‐> System.out.println(s.toLowerCase()));
}
//打印大写HELLO和小写hello
Predicate接口
java.util.function.Predicate<T>
:对某种类型的数据进行判断,从而得到一个boolean值结果。
Predicate
接口中包含一个抽象方法: booleantest(T t)
。
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean isStart = predicate.test("HelloWorld");
System.out.println("字符串是否以大写H开头:" + isStart);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.startWith("H"));
}
//true
既然是条件判断,就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。
其中将两个 Predicate
条件使用“与”逻辑连接起来实现“并且”的效果时,可以使用default方法 and()
。
JDK源码:
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) && other.test(t);
}
需求:判断一个字符串既要包含大写“H”,又要包含大写“W”
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.and(two).test("HelloWorld");
System.out.println("字符串是否符合:" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
//true
与 and()
的“与”类似,默认方法 or()
实现逻辑关系中的“或”。
JDK源码:
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) || other.test(t);
}
需求:判断一个字符串是否包含大写“H”或者包含大写“W”
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗:" + isValid);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
}
//true
同样“非”(取反)也非常简单,default方法为 negate()
。
JDK源码:
default Predicate<T> negate() {
return (t) ‐> !test(t);
}
它的实现很容易,执行了 test()
方法之后,对结果布尔值进行 “!”
取反而已。
注意:一定要在 test()
方法调用之前调用 negate()
方法,正如 and()
和 or()
方法一样。
需求:判断一个字符串是否包含大写“H”,并对它取反。
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean isContain = predicate.negate().test("HelloWorld");
System.out.println("是否包含大写H(取反):" + isContain);
}
public static void main(String[] args) {
method(s ‐> s.contains("H"));
}
//false
Function接口
java.util.function.Function<T,R>
接口用来根据一个类型的数据映射为另一个类型的数据,前者称为前置条件,后者称为后置条件。
Function
接口中最主要的抽象方法为: R apply(T t)
,根据类型 T
的参数获取类型 R
的结果。
需求:将 String
类型的数据转换为 int
类型的数据
private static void method(Function<String, Integer> function) {
int num = function.apply("10");
System.out.println(num);
}
public static void main(String[] args) {
method(Integer::parseInt);
}
//10
Function
接口中有一个默认的 andThen()
方法,和 Consumer
中的 andThen
方法相似,同样用于“先做什么,再做什么”的场景,用来进行组合操作。
JDK源代码:
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) ‐> after.apply(apply(t));
}
需求:将字符串先解析成为int类型再乘以10。
private static void method(Function<String, Integer> one, Function<Integer, Integer> two) {
int num = one.andThen(two).apply("10");
System.out.println(num);
}
public static void main(String[] args) {
method(str‐>Integer.parseInt(str), i ‐> i *= 10);
}
//100
注意: Function
的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。