java函数式接口怎么应用(java,开发技术)

一、函数式接口

概念

函数式接口在Java中是指：有且仅有一个抽象方法的接口。 当然接口中可以包含其他的方法（默认，静态，私有）

函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而Java中的函数式编程体现就是Lambda，所以函数式接口就是可

以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法，Java中的Lambda才能顺利地进行推导。

备注：“语法糖”是指使用更加方便，但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法，其实底层的实现原理仍然是迭代器，这便是“语法糖”。从应用层面来讲，Java中的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

只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可：

修饰符interface接口名称{publicabstract返回值类型方法名称(可选参数信息);//其他非抽象方法内容}

@FunctionalInterface注解

与 @Override 注解的作用类似，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：

• 一旦使用该注解来定义接口，编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法，否则将会报错。需要注

• 意的是，即使不使用该注解，只要满足函数式接口的定义，这仍然是一个函数式接口，使用起来都一样。

作用：可以检测接口是否是一个函数式接口

• 是：编译成功 否：编译失败（接口中没有抽象方法或者抽象方法的个数多于一个）

• 函数式接口的使用：一般作为方法的参数和返回值类型

当参数是一个接口时，我们可以采用下面三种方法来进行操作

性能浪费的日志案例

注：日志可以帮助我们快速的定位问题，记录程序运行过程中的情况，以便项目的监控和优化。

一种典型的场景就是对参数进行有条件使用，例如对日志消息进行拼接后，在满足条件的情况下进行打印输出：

发现以下代码存在的一些性能浪费的问题：

调用showLog方法,传递的第二个参数是一个拼接后的字符串，先把字符串拼接好,然后在调用showlog方法，showLog方法中如果传递的日志等级不是1级，那么就不会是如此拼接后的字符串，所以感觉字符串就白拼接了,存在了浪费.

使用Lambda优化日志案例

Lambda的特点:延迟加载

Lambda的使用前提,必须存在函数式接口

使用Lambda必然需要一个函数式接口：

然后对 log 方法进行改造：

@FunctionalInterfacepublicinterfaceMessageBuilder{StringbuildMessage();}

对 log 方法进行改造：

publicclassDemo02LoggerLambda{privatestaticvoidlog(intlevel,MessageBuilderbuilder){if(level==1){System.out.println(builder.buildMessage()); }}publicstaticvoidmain(String[]args){StringmsgA="Hello";StringmsgB="World";StringmsgC="Java";log(1,()‐>msgA+msgB+msgC);}}

这样一来，只有当级别满足要求的时候，才会进行三个字符串的拼接；否则三个字符串将不会进行拼接。

• 使用Lambda表达式作为参数传递,仅仅是把参数传递到showLog方法中。

• 只有满足条件,日志的等级是1级，才会调用接口MessageBuilder中的方法builderMessage，才会进行字符串的拼接。如果条件不满足,日志的等级不是1级

• 那么MessageBuilder接口中的方法builderMessage也不会执行

• 所以拼接字符串的代码也不会执行

• 所以不会存在性能的浪费

使用Lambda作为参数和返回值

如果抛开实现原理不说，Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数 式接口类型，那么就可以使用Lambda表达式进行替代。

使用Lambda表达式作为方法参数，其实就是使用函数式 接口作为方法参数。

例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口，假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数，那么就 可以使用Lambda进行传参。

这种情况其实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。

publicclassDemo04Runnable{privatestaticvoidstartThread(Runnabletask){newThread(task).start();}publicstaticvoidmain(String[]args){startThread(()‐>System.out.println("线程任务执行！"));}}

Lambda表达式作为参数传递

使用前提：方法的参数必须时函数式接口（是接口且接口中有且只有一个抽象方法）

Lambda表达式作为返回值

如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口，那么就可以直接返回一个Lambda表达式。

当需要通过一 个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.Arrays;importjava.util.Comparator;publicclassDemo01{//定义一个方法，方法的返回值类型使用函数式接口ComparatorpublicstaticComparator<String>getComparator(){//方法的返回值类型是一个接口，那么我们可以返回这个接口的匿名内部类/*returnnewComparator<String>(){@Overridepublicintcompare(Stringo1,Stringo2){//按照字符串的降序排序returno2.length()-o1.length();}};*///使用lambda表达式进行优化return(o1,o2)->o2.length()-o1.length();}publicstaticvoidmain(String[]args){String[]arr={"aaaa","nnnnnnn","oooooooo"};System.out.println("排序前：");System.out.println(Arrays.toString(arr));System.out.println("排序后：");Arrays.sort(arr,getComparator());System.out.println(Arrays.toString(arr));}}

二、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 包中被提供。

下面是最简单的几个接口及使用示例。

Supplier接口

java.util.function.Supplier 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。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。

Supplier接口被称之为生产型接口,指定接口的泛型是什么类型,那么接口中的get方法就会生产什么类型的数据

练习：求数组元素最大值

题目

使用 Supplier 接口作为方法参数类型，通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。提示：接口的泛型请使用 java.lang.Integer 类。

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.function.Supplier;publicclassDemo02Test{//定义一个方法，方法的参数传递Supplier，泛型使用IntegerpublicstaticIntegergetMax(Supplier<Integer>sup){returnsup.get();}publicstaticvoidmain(String[]args){int[]arr={12,9,8,3,30};//调用getMax方法，方法的参数Supplier是一个函数式接口，所以可以传递Lambda表达式intmaxValue=getMax(()->{intmax=arr[0];for(inti=0;i<arr.length;i++){if(max<arr[i]){max=arr[i];}}returnmax;});System.out.println(maxValue);}}

Consumer接口

java.util.function.Consumer 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（至于具体怎么消费(使用), 需要自定义(输出，计算…） 其数据类型由泛型决定。

抽象方法：accept

Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.function.Consumer;publicclassDemo03Consumer{/*定义一个方法方法的参数传递一个字符串的姓名方法的参数传递Consumer接口，泛型使用String可以使用Consumer接口消费字符串的姓名*/publicstaticvoidmethod(Stringname,Consumer<String>con){con.accept(name);}publicstaticvoidmain(String[]args){//调用method方法，传递字符串姓名，方法的另一个参数是Consumer接口,是一个函数式接口,所以可以传递Lombda表达式method("不放弃",(Stringname)->{//1.最简单的消费，直接输出System.out.println(name);//2.消费方式：把字符串进行翻转输出//StringBuffer里面有个字符反转的方法Strings=newStringBuffer(name).reverse().toString();System.out.println(s);});}}

默认方法：andThen

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 。

要想实现组合，需要两个或多个Lambda表达式即可，而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组

合的情况：

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.function.Consumer;publicclassDemo04{///定义一个方法，方法的参数传递一个字符串和两个Consumer接口,Consumer接口的泛型使用字符串publicstaticvoidmethod(Strings,Consumer<String>con1,Consumer<String>con2){//con1.accept(s);//con2.accept(s);con1.andThen(con2).accept(s);//con1连接con2，先执行con1消费数据，再执行con2消费数据}publicstaticvoidmain(String[]args){method("BeiJing",(s)->{//消费方式：将字符串变成小写System.out.println(s.toLowerCase());},(s)->{//消费方式：将字符串变成大写System.out.println(s.toUpperCase());});}}

练习：格式化打印信息

题目

下面的字符串数组当中存有多条信息，请按照格式“ 姓名：XX。性别：XX。 ”的格式将信息打印出来。要求将打印姓

名的动作作为第一个 Consumer 接口的Lambda实例，将打印性别的动作作为第二个 Consumer 接口的Lambda实

例，将两个 Consumer 接口按照顺序“拼接”到一起。

publicstaticvoidmain(String[]args){String[]array={"迪丽热巴,女","古力娜扎,女","马尔扎哈,男"};}

代码演示：

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.function.Consumer;publicclassDemo05Test{publicstaticvoidmethod(String[]arr,Consumer<String>con1,Consumer<String>con2){//遍历字符串数组for(Strings:arr){//使用andThen方法连接连个Consume接口，消费字符串con1.andThen(con2).accept(s);}}publicstaticvoidmain(String[]args){String[]arr={"迪丽热巴,女","古力娜扎,女","马尔扎哈,男"};method(arr,(t)->{//将字符串数据进行切割Stringname=t.split(",")[0];//消费一：打印出姓名：XXXSystem.out.print("姓名："+name);},(t)->{//将字符串数据进行切割Stringage=t.split(",")[1];//消费二：打印出性别：XXXSystem.out.println(","+"年龄："+age+"。");});}}

Predicate接口

有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用

java.util.function.Predicate 接口。

抽象方法：test

Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：

importjava.util.function.Predicate;publicclassDemo15PredicateTest{privatestaticvoidmethod(Predicate<String>predicate){booleanveryLong=predicate.test("HelloWorld");System.out.println("字符串很长吗："+veryLong);}publicstaticvoidmain(String[]args){method(s‐>s.length()>5);}}

条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑，只要字符串长度大于5则认为很长。

默认方法：and

相当于&&

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 。

如果要判断一个字符串既要包含大写“H”，又要包含大写“W”，那么：

importjava.util.function.Predicate;publicclassDemo16PredicateAnd{privatestaticvoidmethod(Predicate<String>one,Predicate<String>two){booleanisValid=one.and(two).test("Helloworld");System.out.println("字符串符合要求吗："+isValid);}publicstaticvoidmain(String[]args){method(s‐>s.contains("H"),s‐>s.contains("W"));}}

默认方法：or

与 and 的“与”类似，默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。

如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”，那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可，其他都不变：

importjava.util.function.Predicate;publicclassDemo16PredicateAnd{privatestaticvoidmethod(Predicate<String>one,Predicate<String>two){booleanisValid=one.or(two).test("Helloworld");System.out.println("字符串符合要求吗："+isValid);}publicstaticvoidmain(String[]args){method(s‐>s.contains("H"),s‐>s.contains("W"));}}

默认方法：negate

“与”、“或”已经了解了，剩下的“非”（取反）也会简单。

从实现中很容易看出，它是执行了test方法之后，对结果boolean值进行“!”取反而已。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：

importjava.util.function.Predicate;publicclassDemo17PredicateNegate{privatestaticvoidmethod(Predicate<String>predicate){booleanveryLong=predicate.negate().test("HelloWorld");System.out.println("字符串很长吗："+veryLong);}publicstaticvoidmain(String[]args){method(s‐>s.length()<5);}}

练习：集合信息筛选

题目

数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下，请通过 Predicate 接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合

ArrayList 中，需要同时满足两个条件：

• 必须为女生；

• 姓名为4个字

代码演示：

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.ArrayList;importjava.util.function.Predicate;publicclassDemo06Test{publicstaticvoidmain(String[]args){String[]arr={"迪丽热巴,女","古力娜扎,女","马尔扎哈,男","赵丽颖,女"};ArrayList<String>arry=method(arr,(t)->{//切割字符串数组,判断名字长度Stringname=t.split(",")[0];returnname.length()==4;},(t)->{//切割字符串数组,判断性别Stringsex=t.split(",")[1];returnsex.equals("女");});System.out.println(arry);}publicstaticArrayList<String>method(String[]arr,Predicate<String>p1,Predicate<String>p2){//定义一个集合，存储过滤之后的信息ArrayList<String>list=newArrayList<>();//遍历字符串数组for(Strings:arr){//使用and方法连接连个Predicate接口，比较booleanb=p1.and(p2).test(s);//对得到的布尔值进行判断if(b){//条件成立，存储信息list.add(s);}}returnlist;}}//结果：[迪丽热巴,女,古力娜扎,女]

Function接口

java.util.function.Function<T,R> 接口用来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

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。

使用的场景例如：将 String 类型转换为 Integer 类型。

代码演示：

importjava.util.function.Function;publicclassDemo11FunctionApply{privatestaticvoidmethod(Function<String,Integer>function){intnum=function.apply("10");System.out.println(num+20);}publicstaticvoidmain(String[]args){method(s‐>Integer.parseInt(s));}}

默认方法：andThen

Function 接口中有一个默认的 andThen 方法，用来进行组合操作

需求：

• 把string类型的"123",转换为Inteter类型,把转换后的结果加10

• 把增加之后的Integer类型的数据。转换为String类型

分析：

• 转换了两次

• 第一次是把string类型转换为了Integer类型

所以我们可以使用Function<String, Integer> funI

Integeri-fuq1.apply(.“123”)+10;

第二次是把Integer类型转换为string类型

所以我们可以使用Function<Integer. String> fun2

strings=fun2.opply(i);

我们可以使用andThen方法,把两次转换组合在一起使用

StringS=fun1pndThen(fun2).apply(“123”);

• fun1先调用apply方法,把字符串转换为Integer

• fun2再调用apply方法,把Integer转换为字符串

练习：自定义函数模型拼接

题目

请使用 Function 进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：

Stringstr=“赵丽颖,20”;

• 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；

• 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；

• 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。

代码演示：

packagecom.itheima.demo01.Lambda;importjava.util.function.Function;publicclassDemo07Test{/**/publicstaticvoidmethod(Strings,Function<String,Integer>fun){Integerit=fun.apply(s);System.out.println(it+100);}publicstaticvoidmain(String[]args){Stringstr="赵丽颖,20";Stringage=str.split(",")[1];method(age,(ss)->{returnInteger.parseInt(ss);});}}//120