java函数式接口 @FunctionalInterface用法

1. 什么是 @FunctionalInterface？

@FunctionalInterface 是一个标记注解 （Marker Annotation），用于指示一个接口是函数式接口（Functional Interface）。它是 Java 8 引入的，与 Lambda 表达式紧密相关。

2. 什么是函数式接口？

函数式接口是一个有且仅有一个抽象方法的接口（但可以有多个默认方法或静态方法）。它代表了一种单一功能的契约，是 Lambda 表达式和方法引用的目标类型。

例如，Java 标准库中的：

Runnable (抽象方法: run())
Callable<V> (抽象方法: call())
Comparator<T> (抽象方法: compare(T o1, T o2))

3. @FunctionalInterface 的作用

这个注解主要有两个目的：

编译器检查 ：

当你在一个接口上使用了 @FunctionalInterface，编译器会强制检查该接口是否确实只有一个抽象方法。如果不是，编译器会报错。这有助于防止意外地添加第二个抽象方法，从而破坏其作为函数式接口的用途。
文档化 ：

它明确地告诉代码的阅读者："这个接口被设计为函数式接口，目的是为了与 Lambda 表达式一起使用"。

4. 基本语法

java 复制代码

@FunctionalInterface
interface MyFunctionalInterface {
    // 单个抽象方法
    void myMethod(String msg);

    // 允许有默认方法
    default void defaultMethod() {
        System.out.println("This is a default method.");
    }

    // 允许有静态方法
    static void staticMethod() {
        System.out.println("This is a static method.");
    }

    // 允许覆盖 java.lang.Object 中的方法 (这不算是抽象方法)
    @Override
    boolean equals(Object obj);
}

关键规则：

必须只有一个抽象方法。
可以有任意数量的 default 方法。
可以有任意数量的 static 方法。
覆盖 Object 类的方法（如 toString(), equals(), hashCode()）不计入抽象方法的数量。

5. 使用示例

1. 定义函数式接口：

java 复制代码

@FunctionalInterface
interface Greeting {
    void sayHello(String name);
    // void anotherMethod(); // 如果取消注释，编译器会报错
}

2. 使用 Lambda 表达式实现：

java 复制代码

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用 Lambda 表达式实现 Greeting 接口
        Greeting greet = (name) -> {
            System.out.println("Hello, " + name);
        };

        // 调用方法
        greet.sayHello("Alice"); // 输出: Hello, Alice

        // 更简洁的写法
        Greeting greet2 = name -> System.out.println("Hi there, " + name);
        greet2.sayHello("Bob"); // 输出: Hi there, Bob
    }
}

3. 作为方法参数传递（非常常见）：

Lambda 表达式的强大之处在于可以像数据一样传递行为。

java 复制代码

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Main {
    // 一个接受函数式接口作为参数的方法
    public static void processNames(List<String> names, Greeting greeting) {
        for (String name : names) {
            greeting.sayHello(name);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<String> nameList = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");

        // 传递不同的 Lambda 实现来表达不同的"问候"行为
        System.out.println("Formal greeting:");
        processNames(nameList, name -> System.out.println("Good day, " + name));

        System.out.println("\nCasual greeting:");
        processNames(nameList, name -> System.out.println("Hey, " + name + "!"));
    }
}

6. 总结

特性	说明
目的	定义并强制检查一个接口为函数式接口，以便与 Lambda 表达式协同工作。
强制规则	接口必须有且仅有一个抽象方法。
灵活性	允许存在多个 `default` 方法和 `static` 方法。
最佳实践	如果你设计的接口明确希望被用作 Lambda 表达式的目标，就应该加上 `@FunctionalInterface` 注解。即使不加，只要符合单一抽象方法的规则，它依然是函数式接口，但加上注解可以让意图更清晰并获得编译器的保护。

简单来说，@FunctionalInterface 是 Java 为支持函数式编程范式而提供的一个关键工具，它让使用 Lambda 表达式变得安全、清晰和高效。