Java高级重点知识点-24-函数式接口

阿胡爱编程2024-07-12 2:39

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函数式接口

有且仅有一个抽象方法的接口。
格式：

txt 复制代码 
修饰符 interface 接口名称 {
	public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);
	// 其他非抽象方法内容
}
java 复制代码 
public interface MyFunctionalInterface {
	void myMethod();
}

Java 8中专门为函数式接口引入了一个新的注解： @FunctionalInterface该注

解可用于一个接口的定义上：

java 复制代码 
@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
	void myMethod();
}

自定义函数式接口进行使用

java 复制代码 
public class TestFunctionalInterface {
	// 使用自定义的函数式接口作为方法参数
	private static void doSomething(MyFunctionalInterface inter) {
		inter.myMethod(); // 调用自定义的函数式接口方法
	}
	public static void main(String[] args) {
		// 调用使用函数式接口的方法
		doSomething(() ‐> System.out.println("Lambda执行啦！"));
	}
}

函数式编程

Java语言通过Lambda表达式与方法引用等，为开发者打开了函数式编程的大门。

  1. Lambda的延迟执行
    有些场景的代码执行后，结果不一定会被使用，从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的，这正好可以作为解决方案，提升性能。

性能浪费的日志案例:

java 复制代码 
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);
	}
}

这段代码在执行的过程中，无论日志的等级是否为1都会先进行字符串的拼接操作，这就导致了性能的浪费。通过lambda表达式的延迟执行可以有效解决。

  1. 定义一个函数式接口
java 复制代码 
@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
	String buildMessage();
}
  1. 编写改造的log（）方法
java 复制代码 
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 );
	}
}

这样的话只有当日志级别达到要求的时候，才会执行字符串的拼接操作。
证明：

java 复制代码 
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执行！");
            return msgA + msgB + msgC;
        });
    }
}

可以看到当我们执行该程序时，通过判断我们传递的数值2并不等于1则没有进行Lambda表达式中的拼接操作。

使用Lambda作为参数和返回值：

这里通过将 java.util.Comparator作为方法的返回值来实现排序规则。

java 复制代码 
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));
	}
}

常用函数式接口

  • Supplier接口

java.util.function.Supplier<T> 接口仅包含一个无参的方法： T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。

java 复制代码 
import java.util.function.Supplier;
public class Demo08Supplier {
    private static String getString(Supplier<String> function) {
        return function.get();
    }
    public static void main(String[] args) {
        String msgA = "Hello";
        String msgB = "World";
        System.out.println(getString(() -> msgA + msgB));
    }
}

这里Supplier接口指定了String类型，意思是获取一个String类型的数据。

  • Consumer接口

    java.util.function.Consumer<T> 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定。

**抽象方法 void accept(T t) **

java 复制代码 
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));
    }
}


默认方法：andThen

java 复制代码 
import java.util.function.Consumer;
public class Demo10ConsumerAndThen {
    private static void consumeString(Consumer<String> one, Consumer<String> two) {
        one.andThen(two).accept("Hello");
    }
    public static void main(String[] args) {
        consumeString(
        s -> System.out.println(s.toUpperCase()),
        s -> System.out.println(s.toLowerCase()));
    }
}
  • Predicate接口

抽象方法： boolean test(T t)
要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果

java 复制代码 
import java.util.function.Predicate;
public class Demo15PredicateTest {
    private static void method(Predicate<String> predicate) {
        boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
        System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(s -> s.length() > 5);
    }
}

这里通过Lambda表达式作为返回值，通过test（）方法判断字符串的长度是否大于5。
默认方法：and
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

java 复制代码 
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("字符串符合要求吗：" + isValid);
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(s -> s.contains("H"), s -> s.contains("W"));
    }
}

这里结果为false，这是因为字符串中并不同时包含大写字母H和大写字母W。

默认的方法的参数列表和返回值全是Predicate接口。

默认方法：or
实现逻辑关系中的"或"

java 复制代码 
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("字符串符合要求吗：" + isValid);
	}
	public static void main(String[] args) {
		method(s ‐> s.contains("H"), s ‐> s.contains("W"));
	}
}

这里结果为true，这是因为字符串中虽然不包含大写字母W，但是包含大写字母H。
默认方法：negate
执行了test方法之后，对结果boolean值进行"!"取反而已

java 复制代码 
import java.util.function.Predicate;
public class Demo17PredicateNegate {
	private static void method(Predicate<String> predicate) {
		boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");
		System.out.println("字符串很长吗：" + veryLong);
	}
	public static void main(String[] args) {
		method(s ‐> s.length() < 5);
	}
}
  • Function接口

根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，后者称为后置条件。
抽象方法：apply

将 String 类型转换为 Integer 类型。

java 复制代码 
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));
	}
}


默认方法：andThen

java 复制代码 
import java.util.function.Function;
public class Demo12FunctionAndThen {
    private static void method(Function<String, Integer> one, Function<Integer, Integer> two) {
        int num = one.andThen(two).apply("10");
        System.out.println(num + 20);
    }
    public static void main(String[] args) {
        method(str->Integer.parseInt(str)+10, i -> i *= 10);
    }
}

欢迎java热爱者了解文章，作者将会持续更新中，期待各位友友的关注和收藏。。。

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