【java8新特性】02：常见的函数式接口

Jdk8提供的函数式接口都在java.util.function包下，Jdk8的函数式类型的接口都有@FunctionInterface注解所标注，但实际上即使没有该注解标注的有且只有一个抽象方法的接口，都可以算是函数式接口。
在JDK8中内置的四大核心函数式接口如下：

函数式接口	接口类型	参数类型	返回类型	作用	Stream流中的应用场景
Consumer<T>	消费型接口	T	void	对类型为T的对象进行操作，包含方法为accpet(T t)	如forEach、peek等方法的函数式接口都是Consumer类型
Supplier<T>	供给型接口	无	T	返回类型为T的对象，包含方法为T get()	如collect等方法的某些方法重载就是用的Supplier类型
Function<T,R>	函数型接口	T	R	对类型为T的对象进行操作，返回结果为 R类型的对象，包含方法为R apply(T t)	如map,flatMap等方法的函数式接口都是Function类型
Predicate<T>	断言型接口	T	boolean	确定类型为T的对象是否满足约束，并返回约束结果，包含方法为boolean test(T t)	如filter等方法的函数式接口都是Predicate类型

Consumer<T>

Consumer<T>消费型接口，顾名思义就是消费并处理参数，且不反馈调用环境

基本使用

public class Main {
    /**
     * Consumer<T>
     *     消费型接口：顾名思义主要用于消费参数，不反馈调用环境（没有返回值）
     *     accept: 抽象方法实现，用于调用方法。
     *     andThen： 默认实现方法，内部允许我们链式调用
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 给定字符串转为大写并输出到控制台，匿名内部类的方式实现
        Consumer<String> con1 = new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String str) {
                System.out.println("通过匿名内部类的方式："+ str.toUpperCase());
            }
        };
        // 执行该方法的时候，我们传入了给定参数字符串，它会去执行我们上述实现的accept方法并传入参数，最后执行我们给定的代码逻辑
        con1.accept("abc");
        // 给定字符串转为大写并输出到控制台，通过Lambda表达式实现
        Consumer<String> con2 = (text)-> System.out.println("通过Lambda表达式的方式："+ text.toUpperCase());
        con2.accept("goods");
        /**
         * 最终结果：
         * 通过匿名内部类的方式：ABC
         * 通过Lambda表达式的方式：GOOD
         * 使用lambda表达式，我们只需要记住参数列表和执行逻辑即可，其他的我们无需关注。
         */
    }}

学习案例

public class Main {

    /**
     * Consumer<T>
     *     消费型接口：顾名思义主要用于消费参数，不反馈调用环境（没有返回值）
     *     accept: 抽象方法实现，用于调用方法。
     *     andThen： 默认实现方法，内部允许我们链式调用
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 1.我们需要将集合进行排序后在输出到控制台
        Consumer<List> con1 = list-> {
            System.out.println("排序前的集合："+ list);
            Collections.sort(list);
            System.out.println("排序后的集合："+list);
        };
        con1.accept(Arrays.asList(1,5,3,2,9,6,7));
        /**
         * 最终结果：
         * 排序前的集合：[1, 5, 3, 2, 9, 6, 7]
         * 排序后的集合：[1, 2, 3, 5, 6, 7, 9]
         */
        // 上面执行逻辑实现分两步，第一步需要获取到给定集合进行排序，第二个则是输出排序后的集合
        // 如果以上两个步骤分别用两个consumer也可以实现，我们可以定义一个方法接收两个consumer进行操作
        accept(Arrays.asList(1,5,3,2,9,6,7),list->
        {
            System.out.println("andThen链式调用前集合："+list);
            Collections.sort(list);
        },list-> System.out.println("andThen链式调用后集合:"+ list));
        /**
         * 最终结果：
         * andThen链式调用前集合：[1, 5, 3, 2, 9, 6, 7]
         * andThen链式调用后集合:[1, 2, 3, 5, 6, 7, 9]
         */
        // 如果consumer参数多个的话，我们可以直接在Lambda表达式进行链式调用，不费那劲定义方法了
        Consumer<List> con2 = ((Consumer<List>) list -> {
            System.out.println("lambda表达式的链式调用前集合：" + list);
            Collections.sort(list);
        }).andThen(list -> System.out.println("lambda表达式的链式调用后集合："+list));
        // 需要注意的是：要使用这种方式，第一个consumer要进行链式调用必须要强行指定为(Consumer)类型，后续的接口才能够调用方法
        con2.accept(Arrays.asList(1,53,31,25,99,62,17));
        /**
         * 最终结果：
         * lambda表达式的链式调用前集合：[1, 53, 31, 25, 99, 62, 17]
         * lambda表达式的链式调用后集合：[1, 17, 25, 31, 53, 62, 99]
         */
    }

    public static void accept(List<Integer> list,Consumer<List> con1,Consumer<List> con2){
        // 链式调用时会优先执行左边的接口实现，依次往右执行 我们的需求是先排序后输出，第一个Consumer是排序，第二个是输出。
        con1.andThen(con2).accept(list);
    }
}

总结

1.函数式接口的本质实际上就是将函数以参数的形式进行传递

2.Consumer是消费型的函数式接口，通常用于数据内部处理，没有返回值

3.除了Consumer之外，还有各种消费型的函数式接口，还有IntConsumer、LongConsumer等、如果需要传递两个参数则可以使用BIFunction、也可以根据自身需求进行自定义。

Supplier<T>

Consumer<T>供给型函数式接口，顾名思义就是供给数据给调用环境，不接收参数传递

基本使用

public class Main{
    /**
     * 供给型函数式接口顾名思义就是顾名思义就是供给数据给调用环境，不接收参数传递
     *  T get() ： 返回泛型T类型的参数到调用环境
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 返回一个0-100间的随机数
        Supplier<Integer> sup1 = new Supplier<Integer>() {
            @Override
            public Integer get() {
                int res = new Random().nextInt(100);
                System.out.println("通过匿名内部类的方式获取到的随机数："+ res);
                return res;
            }
        };
        // 执行该方法的时候，它会去执行我们上述实现的get方法。
        sup1.get();
        // 通过lambda表达式的方式进行实现
        Supplier<Integer> sup2 = ()-> {
            int res = new Random().nextInt(100);
            System.out.println("通过lambda表达式的方式获取到的随机数："+ res);
            return res;};
        sup2.get();
        /**
         * 最终结果：
         * 通过匿名内部类的方式获取到的随机数：28
         * 通过lambda表达式的方式获取到的随机数：62
         * 使用lambda表达式，我们只需要记住参数列表和执行逻辑即可，其他的我们无需关注。
         */
    }
}

学习案例

public class Main{

    public static Map<String,String> redis = new HashMap();

    /**
     * 供给型函数式接口顾名思义就是顾名思义就是供给数据给调用环境，不接收参数传递
     *  T get() ： 返回泛型T类型的参数到调用环境
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 1.（模拟）查询某个Key在redis中有没有缓存，缓存没有则从数据库取完存入redis再返回，有的话则直接返回
        String val = getCache("title");
        String val2 = getCache("title");
        String val3 = getCache("title");
        /**
         * 最终结果：
          从数据库中获取:我是标题
          从缓存中获取:我是标题
          从缓存中获取:我是标题
         */
        // 可以看到经过第一次后续都是直接从缓存中取出的数据
    }

    public static String getCache(String key){
        String val = redis.get(key);
        if(Objects.isNull(val)){
            // 获取数据库的数据
            val = getDbVal(() -> "我是标题");
            System.out.println("从数据库中获取:"+val);
            redis.put(key,val);
            return val;
        }
        System.out.println("从缓存中获取:"+val);
        return val;
    }

    public static String getDbVal(Supplier<String> supplier){
       return  supplier.get();
    }
}

总结

1.函数式接口的本质实际上就是将函数以参数的形式进行传递

2.Supplier是供给型的函数式接口，通常用于构建某个对象处理后返回调用环境

3.除了Supplier之外，还有各种供给型的函数式接口，还有BooleanSupplier、IntSupplier等。

Function<T,R>

Function<T,R>函数型的函数式接口，泛型T是参数、泛型R则是返回值、主要应用场景做数据类型转换等。

基本使用

public class Main{

    /**
     *  Function<T,R>函数型的函数式接口，泛型T是参数、泛型R则是返回值、主要应用场景做数据类型转换等。
     *  R apply(T t): 抽象方法实现，用于调用方法并返回泛型R
     *  <V> Function<T, V> andThen： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，与其他的andThen原理一致。
     *  <V> Function<V, R> compose： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，调用方式与andThen一样，但执行顺序不一样，compose是先执行compose中的函数接口，再执行左边调用的函数接口，依次往左
     *  <T> Function<T, T> identity()：返回当前执行的方法，从源码中我们也可以看到它返回的是当前的t
     */
    public static void main(String[] args) {

        // 传入给定字符串，返回转换后的Integer类型
        Function<String,Integer> fun1 = new Function<String, Integer>() {
            @Override
            public Integer apply(String s) {
                Integer convert = Integer.valueOf(s);
                System.out.println("通过匿名内部类的方式获取到的值："+ convert +"，数据类型是否为Integer？结果：" + (convert instanceof Integer));
                return convert;
            }
        };
        // 执行该方法的时候，它会去执行我们上述实现的apply方法。
        fun1.apply("10086");
        // 通过lambda表达式的方式进行实现
        Function<String,Integer> fun2 = s->{
            Integer convert = Integer.valueOf(s);
            System.out.println("通过lambda表达式的方式获取到的值："+ convert +"，数据类型是否为Integer？结果：" + (convert instanceof Integer));
            return convert;
        };
        fun2.apply("10000");
        /**
         * 通过匿名内部类的方式获取到的值：10086，数据类型是否为Integer？结果：true
         * 通过lambda表达式的方式获取到的值：10000，数据类型是否为Integer？结果：true
         * 使用lambda表达式，我们只需要记住参数列表和执行逻辑即可，其他的我们无需关注。
         */
        // 我们继续对Function的API做一些理解和补充，毕竟这玩意在工作中经常会用上
        // andThen 我们都知道常用于链式调用的，这里必须保证T和V类型是一样的，也就是参数泛型T和返回值泛型V
        Function<String,String> fun3 = x-> {
            System.out.println("我是fun3的方法");
            return x;
        };
        Function<String,String> fun4 = y-> {
            System.out.println("我是fun4的方法");
            return y;
        };
        fun3.andThen(fun4).apply("test");
        /**
         * 最终结果：
         * 我是fun3的方法
         * 我是fun4的方法
         */
        // 我们发现这里是先执行fun3的apply方法再执行fun4的apply方法的。
        // compose 与andThen一样都是链式调用，但结果却大大不同，这里必须保证T和V类型是一样的，也就是参数泛型T和返回值泛型V
        fun3.compose(fun4).apply("test");
        /**
         * 最终结果：
         * 我是fun4的方法
         * 我是fun3的方法
         */
        // 我们发现这里是先执行的fun4的apply方法再执行fun3的apply方法的
        // 由此我们推断出compose和andThen的区别就在于，compose接口方法执行顺序从右到左，而andThen则是从左到右。
        Function<Object, Object> identity = Function.identity();
        // Function.identity() 静态方法这里就不好演示了，这个通常在后面搭配Stream流转Map类型的时候用到，它返回本身
    }
}

学习案例

public class Main{

    /**
     *  Function<T,R>函数型的函数式接口，泛型T是参数、泛型R则是返回值、主要应用场景做数据类型转换等。
     *  R apply(T t): 抽象方法实现，用于调用方法并返回泛型R
     *  <V> Function<T, V> andThen： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，与其他的andThen原理一致。
     *  <V> Function<V, R> compose： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，调用方式与andThen一样，但执行顺序不一样，compose是先执行compose中的函数接口，再执行左边调用的函数接口，依次往左
     *  <T> Function<T, T> identity()：返回当前执行的方法，从源码中我们也可以看到它返回的是当前的t
     */
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> persons = Arrays.asList(new Person(1,"张三"),new Person(2,"李四"));
        // 给定一个person对象集、转换成姓名属性集合返回
        Function<List<Person>,List<String>> fun1 = list-> {
            List<String> arr = new ArrayList<>();
            for (int i = 0;  i < list.size(); i++) {
                arr.add(list.get(i).getName());
            }
            return arr;
        };
        List<String> personNames = fun1.apply(persons);
        System.out.println(personNames);
        /**
         * 最终结果：
         * 结果：[张三, 李四]
         */
    }
}

class Person{
    private Integer id;
    private String name;

    public Person(Integer id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public void setId(Integer id) {
        this.id = id;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getId() {
        return id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

总结

1.函数式接口的本质实际上就是将函数以参数的形式进行传递

2.Function是函数型的函数式接口，通常用于构建某个对象处理后返回调用环境

3.除了Function之外，还有各种函数型的函数式接口，还有BIFunction、ToIntFunction等。

Predicate

Predicate<T> 断言型的函数式接口，泛型T是参数、返回结果类型为布尔类型的函数接口。

基本使用

public class Main{

    /**
     *  Predicate<T>断言型的函数式接口，泛型T是参数、返回结果类型为布尔类型的函数接口。
     *  boolean test(T t): 抽象方法实现，用于返回传入的参数逻辑运算后布尔类型结果
     *  Predicate<T> and： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，用于同时判定多个Predicate函数接口的实现 类似于逻辑运算中的短路&操作。
     *  Predicate<T> negate： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，用于同时判定多个Predicate函数接口的实现，用于将当前判定结果取反后返回，类似于逻辑运算中的!操作
     *  Predicate<T> or：默认实现方法，内部允许我们链式调用，用于同时判定多个Predicate函数接口的实现 类似于逻辑运算中的||操作。
     *  Predicate<T> isEqual：静态方法，内部允许我们链式调用，在保证参数不是空的情况下它内部实现逻辑实际上调用的是Object的equals，具体equals看子类有没有重写
     */
    public static void main(String[] args) {
        Predicate<String> pre1 = new Predicate<String>() {
            @Override
            public boolean test(String o) {
                boolean bool = o.matches("[0-9]{1,}");
                System.out.println("通过匿名内部类的方式获取到的值："+ bool);
                return bool;
            }
        };
        // 执行该方法的时候，它会去执行我们上述实现的test方法。
        pre1.test("10086");
        Predicate<String> pre2 = text->{
            boolean bool = text.matches("[0-9]{1,}");
            System.out.println("通过lambda表达式的方式获取到的值："+ bool);
            return bool;
        };
        pre2.test("10086a");
        /**
         * 最终结果：
         * 通过匿名内部类的方式获取到的值：true
         * 通过lambda表达式的方式获取到的值：false
         * 使用lambda表达式，我们只需要记住参数列表和执行逻辑即可，其他的我们无需关注。
         */
        // 我们继续对Predicate的API做一些理解和补充，毕竟这玩意在工作中经常会用上
        // and 实际上等价于逻辑运算符中的短路&操作
        Predicate<String> fun3 = x->
        {
            System.out.println("先计算fun3");
            return true;
        };
        Predicate<String> fun4 = x->
        {
            System.out.println("先计算fun4");
            return false;
        };
        System.out.println("第一次and结果："+fun3.and(fun4).test("test"));
        /**
         * 最终结果：
         * 先计算fun3
         * 先计算fun4
         * 本次结果：false
         */
        // 那么为什么我们知道它是短路&的操作 而不是&的操作呢？，我们只需要将第一个函数式接口返回false，看看它还会不会执行第二个函数式接口即可
        Predicate<String> fun5 = x->
        {
            System.out.println("先计算fun5");
            return false;
        };
        Predicate<String> fun6 = x->
        {
            System.out.println("先计算fun6");
            return true;
        };
        System.out.println("第二次and结果："+fun5.and(fun6).test("test"));
        /**
         * 最终结果：
         * 先计算fun5
         * 第二次and结果：false。
         */
        // 从结果我们其实可以推断出，在第一个结果为true的情况下第二个fun6压根没进，所以是短路&
        // 并且起始在and方法源码中给我们也可以看到 return (t) -> test(t) && other.test(t); 是短路&

        // negate 实际上等价于逻辑运算符中的!操作
        // 我们直接取上面的值做例子，本来结果应该为false，取反后应该为true
        System.out.println("negate结果："+fun5.and(fun6).negate().test("test"));
        /**
         * 最终结果：
         * negate结果：true
         */

        // or 等价于逻辑运算符中的||操作
        // 我们直接取上面的做例子，第一个为false，第二个为true、||的最终结果应该为true
        System.out.println("or结果："+fun5.or(fun6).test("test"));
        /**
         * 最终结果：
         * or结果：true
         */

        // isEqual 内部调用的是Object的equals方法，如果子类重写了equals则调起子类的equals方法
        // 如我们常用的String就重写了Object的equals方法，我们以它做例子
        Predicate<String> fun7 = Predicate.isEqual("Hello");
        System.out.println("isEquals第一次结果："+ fun7.test("Hello"));
        /**
         * 最终结果：
         * isEquals第一次结果：true
         */
        Predicate<String> fun8 = Predicate.isEqual("World");
        System.out.println("isEquals第二次结果："+ fun8.test("Hello"));
        // 自定义的对象类型也是可以比较的，但需要重写equals和hashCode，这里就不写示例了，可以自己玩玩

        // 以上就是Predicate的相关API的介绍
    }
}

学习案例

public class Main{

    /**
     *  Predicate<T>断言型的函数式接口，泛型T是参数、返回结果类型为布尔类型的函数接口。
     *  boolean test(T t): 抽象方法实现，用于返回传入的参数逻辑运算后布尔类型结果
     *  Predicate<T> and： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，用于同时判定多个Predicate函数接口的实现 类似于逻辑运算中的短路&操作。
     *  Predicate<T> negate： 默认实现方法，内部允许我们链式调用，用于同时判定多个Predicate函数接口的实现，用于将当前判定结果取反后返回，类似于逻辑运算中的!操作
     *  Predicate<T> or：默认实现方法，内部允许我们链式调用，用于同时判定多个Predicate函数接口的实现 类似于逻辑运算中的||操作。
     *  Predicate<T> isEqual：静态方法，内部允许我们链式调用，在保证参数不是空的情况下它内部实现逻辑实际上调用的是Object的equals，具体equals看子类有没有重写
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 判断给定字符串是否纯数字并且小于10 可以使用and进行链式调用
        Predicate<String> pre1 = ((Predicate<String>) s -> s.matches("[0-9]{1,}")).and(x->Integer.valueOf(x) <10);
        System.out.println("使用and方式进行链式调用："+pre1.test("9"));
        // 需要注意的是：要使用这种方式，第一个Predicate要进行链式调用必须要强行再指定为(Predicate)类型，后续的接口才能够调用方法
        // 实际上这种方式用的比较少，因为比较麻烦，所以一般都会直接使用&&进行判定
        Predicate<String> pre2 = s->  s.matches("[0-9]{1,}") && Integer.valueOf(s) <10;
        System.out.println("使用&&方式调用:"+pre2.test("10"));
        /**
         * 最终结果：
         * 使用and方式进行链式调用：true
         * 使用&&方式调用:false
         */
    }
}

以上就是Jdk8提供的基础的四大函数（除了这四个大的分类还有许多函数式接口，也可以自定义函数式接口实现我们的需求）的基本使用方式和一些简单案例，具体该怎么做怎么写则需要根据项目实际需求进行，通常函数式接口都会搭配Stream成套使用，目前也有很多框架支持函数式接口的方式、如MyBatis-plus等社区活跃度较高的框架。