• 【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 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 供给型接口 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 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 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

    Consumer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

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    public class Main {
        /**
         * Consumer
         *     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 con1 = new Consumer() {
                @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 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。
             */
        }}
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    public class Main {
     
        /**
         * Consumer
         *     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 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 con2 = ((Consumer) 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 list,Consumer con1,Consumer 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

    Consumer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

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    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 sup1 = new Supplier() {
                @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 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。
             */
        }
    }
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     学习案例

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    public class Main{
    
        public static Map 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 supplier){
           return  supplier.get();
        }
    }
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    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

     Function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。

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    public class Main{
     
        /**
         *  Function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
          Function 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。
          Function 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
          Function 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 fun1 = new Function() {
                @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 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 fun3 = x-> {
                System.out.println("我是fun3的方法");
                return x;
            };
            Function 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 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
        }
    }

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    public class Main{
     
        /**
         *  Function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
          Function 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。
          Function 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
          Function 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 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> fun1 = list-> {
                List arr = new ArrayList<>();
                for (int i = 0;  i < list.size(); i++) {
                    arr.add(list.get(i).getName());
                }
                return arr;
            };
            List 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 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

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    public class Main{
    
        /**
         *  Predicate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 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 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 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 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 pre1 = new Predicate() {
                @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 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 fun3 = x->
            {
                System.out.println("先计算fun3");
                return true;
            };
            Predicate 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 fun5 = x->
            {
                System.out.println("先计算fun5");
                return false;
            };
            Predicate 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 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 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
        }
    }
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    学习案例

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    public class Main{
     
        /**
         *  Predicate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 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 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 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 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 pre1 = ((Predicate) 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 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(除了这四个之外,还有许多函数式接口,当然我们也可以自定义函数式接口)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。

     

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