Java8中需要知道的函數式介面有哪些

前言

Java 8 中提供了許多函數式接口，包括Function、Consumer、Supplier、Predicate 等等。它們都位於 java.util.function 包下。

為什麼需要知道這幾個函數式接口

因為這4 個函數式接口是Java 8 中新增的重要接口，同時Java 8 的Stream 新特性，也有用到這些介面，所以學習它們可以幫助我們更好地理解Stream 流。

也正因為這是函數式接口，所以就可以使用 Lambda 表達式來寫接口的實作邏輯。而且學習的過程中可以更好地理解函數式程式設計的想法。

Function 介面

說明

Function 這個字的意思就有「函數」的意思，就數學中的y = f(x)，接收一個x 參數，通過函數f 運算後，傳回一個結果y。

Function 介麵包含四個方法：

• #apply(T t)：這是 Function 介面的主要方法，它接收一個參數並傳回一個結果。同時它也是唯一的抽象的方法，剩下的都是有預設實作的（Java 8 中介面的抽象方法支援預設實作）。

• andThen(Function after)：作用是將兩個 Function 組合起來。首先執行目前函數，再執行 andThen 函數，並將目前函數的結果作為參數傳遞給 andThen 函數。

• compose(Function before)：同理，將兩個 Function 組合，將先執行 compose 函數，再執行目前函數，並將 compose 函數的結果作為參數傳遞給目前函數。

• identity(): 傳回執行恆等轉換的函數，也就是傳回輸入參數本身。

Function 介面通常用於將一個類型的值轉換為另一個類型的值。

apply 方法

// Function 接口的泛型，第一个参数是入参类型，第二个参数是出参类型
// Function 接口只有一个抽象方法，就是 apply()，下面利用 Lambda 表达式实现这个抽象方法并创建 Function 对象
Function<Integer, String> function = num -> "GTA" + num;
// 将5这个参数传递给function，得到返回结果
String result = function.apply(5);
System.out.println(result); // 打印：GTA5

andThen 和compose 方法

// 定义两个 Function 对象进行相关转换操作
Function<String, String> upperCase = s -> s.toUpperCase();
Function<String, String> addPostfix = s -> s + "5";
// 链式调用，将 gta 这个字符串参数先传递 upperCase 这个函数进行操作，然后将得到的结果传递给 addPostfix 函数进行操作，得到返回结果
String str = upperCase.andThen(addPostfix).apply("gta");
System.out.println(str); // 打印：GTA5

identify 方法

identity 方法傳回執行恆等轉換的函數，函數將輸入參數原樣傳回。例如：

Function<String, String> identity = Function.identity();
String result = identity.apply("hello"); // result is "hello"

Consumer 介面

說明

Consumer 這個字的意思就有「消費者」的意思，就把入參消費了，並不會回傳結果給你。

Consumer 介麵包含兩個方法：

• accept(T t)：此方法接受一個參數並執行一些操作。

• andThen(Consumer after)：同理，將兩個 Consumer 組合，先後進行消費。

accept 方法

Consumer 介面通常用來消耗一個參數然後執行一些運算。例如：

// Consumer 接口，泛型参数是入参类型，接受一个参数，并不返回结果，相当于消费了这个参数
Consumer<String> consumer = s -> System.out.println(s);
consumer.accept("我输入什么就打印什么"); // 打印：我输入什么就打印什么

andThen 方法

組合兩個Consumer：

Consumer<String> first = s -> System.out.println(s + 5);
Consumer<String> second = s -> System.out.println(s + 6);
// 先执行 first 这个 Consumer，接着执行 second 这个 Consumer
Consumer<String> combination = first.andThen(second);
combination.accept("GTA"); // 打印：GTA5 GTA6

Supplier 介面

Supplier 介面只定義了一個 get() 方法，此方法不接受任何參數並傳回一個結果。

Supplier 這個字的意思就有「供應者」的意思，給我的感覺就是生產者，不用參數，直接生產一個東西給你。

Supplier 介面通常用於產生一個值。例如：

// Supplier 接口，泛型参数是出参类型，不接受参数，但是会提供结果，相当于生产了某个东西
Supplier<String> supplier = () -> "提供一个我随便打的字符串给调用方";
String text = supplier.get();
System.out.println(text); // 打印：提供一个我随便打的字符串给调用方

Predicate 介面

說明

Predicate 這個字的意思就有「預言，預測，謂語，謂詞」的意思，就是用來預測判斷的。

Predicate 介麵包含四個方法：

• #test(T t)：方法接受一個參數並傳回一個布林值。

• and(Predicate other)：與另一個 Predicate 進行組合，實作邏輯與操作。

• negate()：與另一個 Predicate 進行組合，實作邏輯非運算。

• or(Predicate other)：與另一個 Predicate 進行組合，實作邏輯或操作。

test方法

Predicate 介面通常用來測試一個條件是否成立。例如：

// Predicate 接口，泛型参数是入参类型，返回布尔值
Predicate<String> predicate = s -> s.contains("god23bin");
boolean flag = predicate.test("god23bin能给你带来收获吗？");
System.out.println("god23bin能给你带来收获吗？" + flag); // 打印：god23bin能给你带来收获吗？true

and 方法

為了方便演示，這裡準備兩個Predicate：

Predicate<String> startsWithA = (str) -> str.startsWith("A"); // 如果传入的字符串是A开头，则返回 true
Predicate<String> endsWithZ = (str) -> str.endsWith("Z"); // 如果传入的字符串是Z结尾，则返回 true

使用and 進行組合，與操作：

Predicate<String> startsWithAAndEndsWithZ = startsWithA.and(endsWithZ);
System.out.println(startsWithAAndEndsWithZ.test("ABCDEFZ")); // true
System.out.println(startsWithAAndEndsWithZ.test("BCDEFGH")); // false

negate 方法

使用negate 進行組合，非操作：

Predicate<String> notStartsWithA = startsWithA.negate();
System.out.println(notStartsWithA.test("ABCDEF")); // false
System.out.println(notStartsWithA.test("BCDEFGH")); // true

or 方法

使用or 進行組合，或操作：

Predicate<String> startsWithAOrEndsWithZ = startsWithA.or(endsWithZ);
System.out.println(startsWithAOrEndsWithZ.test("ABCDEF")); // true
System.out.println(startsWithAOrEndsWithZ.test("BCDEFGH")); // false

那這些介面有什麼應用呢

在Stream 流中就有應用上這些函數式介面。 當然，當你有相似的需求時，你自己也可以應用上這些介面。下面說下 Stream 流中的應用。

Function 接口：例如 map 方法，map 方法就是将一个类型的值转换为另一个类型的值。

// map 方法，将 T 类型的值转换成 R 类型的值
// R 是返回的 Stream 流的元素类型，T 是原先 Stream 流的元素类型
<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

Consumer 接口：例如 forEach 方法

// forEach 方法，遍历 Stream 流中的元素，T 类型是 Stream 流的元素类型
void forEach(Consumer<? super T> action);

Supplier 接口：例如 generate 方法

// 生成一个无限长度的 Stream 流
public static<T> Stream<T> generate(Supplier<T> s) {
    Objects.requireNonNull(s);
    return StreamSupport.stream(
        new StreamSpliterators.InfiniteSupplyingSpliterator.OfRef<>(Long.MAX_VALUE, s), false);
}

Predicate 接口：例如 filter 方法，使用 Predicate 进行过滤操作。

// 过滤出 Stream 流中，判断结果为 true 的元素
Stream<T> filter(Predicate<? super T> predicate);

以上是Java8中需要知道的函數式介面有哪些的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！