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函數式接口的相關概念以及常用的函數式接口(Supplier、Consumer、Predicate、Function)函數式接口

函數式接口

(一)、函數式接口的概念

  • 函數式接口在Java中是指:有且僅有一個抽象方法的接口。
  • 函數式接口,即适用于函數式程式設計場景的接口。而Java中的函數式程式設計展現就是Lambda,是以函數式接口就是可以适用于Lambda使用的接口。隻有確定接口中有且僅有一個抽象方法,Java中的Lambda才能順利地進行推導。
  • 如何檢測一個接口是不是函數式接口呢?

    ①、

    @FunctionalInterface

    ②、放在接口定義的上方:如果接口是函數式接口,編譯通過;如果不是,編譯失敗。
//定義一個函數式接口
@FunctionalInterface
public interface MyInterface {
    void show();
}
           
/*函數式接口:有且僅有一個抽象方法的接口*/
public class MyInterfaceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //函數式接口作為局部變量的時候,将Lambda表達式指派給它
        MyInterface my = () -> System.out.println("函數時接口");
        my.show();
    }
}
           
  • 注意:我們自己定義函數式接口的時候,@FunctionalInterface是可選的,就算我不寫這個注解,隻要保證滿足函數式接口定義的條件,也照樣是函數式接口。但是,建議加上該注解。

(二)、函數式接口作為方法的參數

1. 需求

  • 定義一個類

    (RunnableDemo)

    ,在類中提供兩個方法

    ①、一個方法是:

    startThread(Runnable r)

    方法參數

    Runnable

    是一個函數式接口。

    ②、一個方法是主方法:在主方法中調用

    startThread

    方法。
public class RunnableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //匿名内部類的方式
        startThread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"線程啟動了...");
            }
        });

        //Lambda表達式的方式
        startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"線程啟動了..."));
    }

    //Runnable是一個函數式接口,作為參數
    private static void startThread(Runnable r){
		//Thread t = new Thread();
		//t.start();
        new Thread(r).start();
    }
}
           
  • 運作結果:
Thread-0線程啟動了...
Thread-1線程啟動了...
           
  • 如果方法的參數是一個函數式接口,我們可以使用Lambda表達式作為參數傳遞

    startThread(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"線程啟動了..."));

(三)、函數式接口作為方法的傳回值

1. 需求

  • 定義一個類

    (ComparatorDemo)

    ,在類中提供兩個方法

    ①、一個方法:

    Comparator<String> getComparator()

    方法傳回值

    Compartor

    是一個函數式接口

    ②、一個方法是主方法,在主方法中調用

    getComparator

    方法。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

public class ComparatorDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //構造使用場景

        //定義集合,存儲字元串元素
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        array.add("cccc");
        array.add("aa");
        array.add("b");
        array.add("ddd");

        System.out.println("排序前:"+array);

        //Collections.sort(array);
        Collections.sort(array,getComparator());

        System.out.println("排序後:"+array);
    }

    private static Comparator<String> getComparator() {
//        Comparator<String> comp = new Comparator<String>() {
//            @Override
//            public int compare(String s1, String s2) {
//                return s1.length() - s2.length();
//            }
//        };
//        return comp;

        //匿名内部類的方式實作
//        return new Comparator<String>() {
//            @Override
//            public int compare(String s1, String s2) {
//                return s1.length() - s2.length();
//            }
//        };

        //Lambda表達式的方式實作
//        return (String s1 ,String s2) -> {
//            return s1.length() - s2.length();
//        };

        return (s1 ,s2) ->s1.length() - s2.length();
    }
}
           
  • 運作結果:
排序前:[cccc, aa, b, ddd]
排序後:[b, aa, ddd, cccc]
           
  • 如果方法的傳回值是一個函數式接口,我們可以使用Lambda表達式作為結果傳回
private static Comparator<String> getComparator(){
	return (s1,s2) -> s1.length()-s2.length();
}
           

(四)、常用的函數式接口

  • Java 8在java.util.function包下預定義了大量的函數式接口供我們使用

1. Supplier接口

  • 主要是用來生産資料的。
  • Supplier<T>

    :包含一個無參的方法。
  • 該方法不需要參數,它會按照某種實作邏輯(由Lambda表達式實作)傳回一個資料。
  • Supplier接口也被稱為生産型接口,如果我們指定了接口的泛型式什麼是類型,那麼接口的get方法就會生産什麼類型的資料供我們使用。

(1)簡答使用

import java.util.function.Supplier;

public class SupplierDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        String s = getString(() -> {
//            return "林青霞";
//        });

        //優化代碼
        String s = getString(() -> "林青霞");
        System.out.println(s);

        Integer i = getInteger(() -> 30);
        System.out.println(i);
    }

    //定一個方法,傳回一個整型資料
    private static Integer getInteger(Supplier<Integer> sup){
        return sup.get();
    }

    //定義一個方法,傳回一個字元串資料
    private static String getString(Supplier<String> sup){
        return sup.get();
    }
}
           

(2)練習

  • 定義一個類(SupplierTest),在類中提供兩個方法

    ①、一個方法是:int getMax(Supplier< Integer > sup)用于傳回一個int數組得最大值。

    ②、一個方法是主方法,在主方法中調用getMax方法。

import java.util.function.Supplier;

public class SupplierTest {
    public static void main(String[] args) {
        //定義一個int數組
        int[] arr = {19,50,28,37,46};

        int maxValue = getMax(() -> {
            int max = arr[0];

            for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
                if (arr[i] > max) {
                    max = arr[i];
                }
            }
            return max;
        });
        System.out.println(maxValue);//50
    }

    //傳回一個int數組中的最大值
    private static int getMax(Supplier<Integer> sup){
        return sup.get();
    }
}
           

2. Consumer接口

  • Consumer< T >:包含兩個方法。

    ①、

    void accept(T t)

    :對給定的參數執行此操作。

    ②、

    default Consumer <T> andThen(Consumer after)

    :傳回一個組合的Consumer,依次執行操作,然後執行after操作。

    ③、

    Consumer<T>

    接口也被稱為消費型接口,它消費的資料的資料類型由泛型指定

(1)簡單使用

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerDemo {
    public static void main(String[] args) {
//        operatorString("林青霞", (String s) -> {
//            System.out.println(s);//林青霞
//        });
        //優化代碼
        operatorString("林青霞",s -> System.out.println(s));//林青霞

//        operatorString("林青霞",s -> {
//            System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString());//霞青林
//        });
        //優化代碼
        operatorString("林青霞",s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString()));//霞青林
    }

    //定義一個方法,消費一個字元串資料
    private static void operatorString(String name, Consumer<String> con){
        con.accept(name);
    }
}
           
import java.util.Comparator;
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        operatorString("林青霞",s -> System.out.println(s),s -> System.out.println(new StringBuilder(s).reverse().toString()));
    }


    //定義一個方法,消費一個字元串資料
    private static void operatorString(String name, Consumer<String> con1,Consumer<String> con2){
        //con1.accept(name);
        //con2.accept(name);
        //與上面效果一緻
        con1.andThen(con2).accept(name);
    }
}
           

(2)練習

  • String[] strArray = {"林青霞,30", "張曼玉,35", "王祖賢,33"};

  • 字元串數組中有多條資訊,請按照格式:“姓名:XX,年齡:XX"的格式将資訊列印出來
  • 要求:

    ①、把列印姓名的動作作為第一個Consumer接口的Lambda執行個體

    ②、把列印年齡的動作作為第二個Consumer接口的Lambda執行個體

    ③、将兩個Consumer接口按照順序組合到一起使用

import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerTest {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"林青霞,30", "張曼玉,35", "王祖賢,33"};

//        printInfo(strArray,(String str) ->{
//            String name = str.split(",")[0];
//            System.out.print("姓名:"+name);
//        },(String str) -> {
//            int age = Integer.parseInt(str.split(",")[1]);
//            System.out.println(",年齡:"+age);
//        });

        //優化代碼
        printInfo(strArray, 
                str -> System.out.print("姓名:" + str.split(",")[0]),
                str -> System.out.println(",年齡:" + Integer.parseInt(str.split(",")[1]))
        );
    }

    private static void printInfo(String[] strArray, Consumer<String> con1, Consumer<String> con2) {
        for (String str : strArray) {
            con1.andThen(con2).accept(str);
        }
    }
}
           
  • 運作結果
姓名:林青霞,年齡:30
姓名:張曼玉,年齡:35
姓名:王祖賢,年齡:33
           

3. Predicate接口

  • Predicate<T>

    :常用的四個方法

    ①、

    boolean test​(T t)

    :對給定的參數進行判斷(判斷邏輯由Lambda表達式實作),傳回一個布爾值
import java.util.function.Predicate;

public class PredicateDemo {
    public static void main(String[] args) {
		//boolean b1 = checkString("hello", (String s) -> {
		//	return s.length() > 8;
		//});
        //代碼優化
        boolean b1 = checkString("hello",s -> s.length() > 8);
        System.out.println(b1);//false
        
        boolean b2 = checkString("hellowordl" ,s -> s.length() > 8);
        System.out.println(b2);//true
    }

    //判斷給定的字元串是否滿足要求
    private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
        return pre.test(s);
    }
}
           
  • ②、

    default Predicate<T> negate​()

    :傳回一個邏輯的否定,對應邏輯非

    通過替換return語句後再次運作代碼就可以看出,與上面運作的結果是相反的

//判斷給定的字元串是否滿足要求
private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre){
	//return pre.test(s);
	
	//上下兩個語句得到的結果相反
	
	//return !pre.test(s);
	return pre.negate().test(s);
}
           
  • ③、

    default Predicate<T> and​(Predicate other)

    :傳回一個組合判斷,對應短路與
import java.util.function.Predicate;

public class PredicateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        boolean b3 = checkString("hello", s -> s.length()>8, s -> s.length()<15);
        System.out.println(b3);

        boolean b4 = checkString("helloworld", s -> s.length()>8, s -> s.length()<15);
        System.out.println(b4);
    }

    //同一個字元串給出兩個不同的判斷條件,最後把這個判斷的結果做邏輯與運算的結果作為最終的結果
    private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
		//boolean b1 = pre1.test(s);
		//boolean b2 = pre2.test(s);
		//boolean b = b1 && b2;
		//return b;

        //代碼優化
        return pre1.and(pre2).test(s);
    }
}
           
  • ④、

    default Predicate<T> or​(Predicate other)

    :傳回一個組合判斷,對應短路或
//同一個字元串給出兩個不同的判斷條件,最後把這個判斷的結果做邏輯與運算的結果作為最終的結果
private static boolean checkString(String s, Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
	//boolean b1 = pre1.test(s);
	//boolean b2 = pre2.test(s);
	//boolean b = b1 || b2;
	//return b;
	
	//代碼優化
	return pre1.or(pre2).test(s);
}
           
  • ⑤、

    Predicate<T>

    接口通常用于判斷參數是否滿足指定的條件

4. 練習

  • String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "張曼玉,35", "貂蟬,31", "王祖賢,33"};

  • 字元串數組中有多條資訊,請通過Predicate接口的拼裝将符合要求的字元串篩選到集合ArrayList中,并周遊ArrayList集合
  • 同時滿足如下要求:姓名長度大于2;年齡大于33
  • 分析

    ①、有兩個判斷條件,是以需要使用兩個Predicate接口,對條件進行判斷

    ②、必須同時滿足兩個條件,是以可以使用and方法連接配接兩個判斷條件

import java.util.ArrayList;
import java.util.function.Predicate;

public class PredicateDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strArray = {"林青霞,30", "柳岩,34", "張曼玉,35", "貂蟬,31", "王祖賢,33"};
        ArrayList<String> array = myFilter(strArray,
                s -> s.split(",")[0].length() > 2,
                s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) > 33
        );
        System.out.println(array);
    }

    //通過Predicate接口的拼裝将符合的字元串選到集合ArrayList中
    private static ArrayList<String> myFilter(String[] strArray,Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2){
        //定義一個集合
        ArrayList<String> array = new ArrayList<>();

        //周遊數組
        for (String str:strArray){
            if (pre1.and(pre2).test(str)){
                array.add(str);
            }
        }
        return array;
    }
}
           

4. Function接口

  • Function<T,R>

    :常用的兩個方法

    ①、

    R apply​(T t)

    :将此函數應用于給定的參數
import java.util.function.Function;

public class FunctionDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // convert("100",(String s)->{
        //     return Integer.parseInt(s);
        // });

        //優化代碼
        //方法一:
        convert("100",s -> Integer.parseInt(s));
        //方法二:
        convert(100,i -> String.valueOf(i+566));
        //方法三:
        convert("100",s -> Integer.parseInt(s),
                i -> String.valueOf(i+566)
        );
    }

    //定義一個方法,把一個字元串轉換int類型,在控制台輸出
    private static void convert(String s, Function<String,Integer> fun){
        //Integer i = fun.apply(s);
        int i = fun.apply(s);
        System.out.println(i);
    }

    //定義一個方法,把一個int類型的資料加上一個整數之後,轉換為字元串在控制台輸出
    private static void convert(int i,Function<Integer,String> fun){
        String s = fun.apply(i);
        System.out.println(s);
    }

    //定義一個方法,把一個字元串轉換int類型,把int類型的資料加上一個整數之後,轉換為字元串在控制台輸出
    private static void convert(String s,Function<String,Integer> fun1,Function<Integer,String> fun2){
        Integer i = fun1.apply(s);
        String ss = fun2.apply(i);
        System.out.println(ss);
    }
}
           

②、

default <V> Function andThen​(Function after)

:傳回一個組合函數,首先将該函數應用于輸入,然後将after函數應用于結果 。

//定義一個方法,把一個字元串轉換int類型,把int類型的資料加上一個整數之後,轉換為字元串在控制台輸出
private static void convert(String s,Function<String,Integer> fun1,Function<Integer,String> fun2){
    //Integer i = fun1.apply(s);
    //String ss = fun2.apply(i);
    //System.out.println(ss);

	//上下代碼運作結果一緻

    String ss = fun1.andThen(fun2).apply(s);
    System.out.println(ss);
}
           

③、

Function<T,R>

接口通常用于對參數進行處理,轉換(處理邏輯由Lambda表達式實作),然後傳回一個新的值

2. 練習

  • String s = "林青霞,30";

  • 請按照我指定的要求進行操作:

    ①、将字元串截取得到數字年齡部分

    ②、将上一步的年齡字元串轉換成為int類型的資料

    ③、将上一步的int資料加70,得到一個int結果,在控制台輸出

  • 請通過Function接口來實作函數拼接
import java.util.function.Function;

public class FunctionTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "林青霞,30";

        //convert(s, (String ss) -> {
        //    return s.split(",")[1];
        //}, (String ss) -> {
        //    return Integer.parseInt(ss);
        //}, (Integer i) -> {
        //    return i+70;
        //});

        //代碼優化
        convert(s,
                ss-> ss.split(",")[1],
                ss->Integer.parseInt(ss),i->i+70
        );
    }

    private static void convert(String s, Function<String,String> fun1,Function<String,Integer> fun2,Function<Integer,Integer> fun3){
        //Integer i = fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s);
        int i = fun1.andThen(fun2).andThen(fun3).apply(s);
        System.out.println(i);
    }
}
           

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