Java基础进阶笔记 - Day12 - 第三章 常用函数式接口
- Java基础进阶笔记 - Day12 - 第三章 常用函数式接口
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- 3.1 Supplier接口
- 3.2 练习：求数组元素最大值
- 3.3 Consumer接口
- 3.4 练习：格式化打印信息
- 3.5 Predicate接口
- 3.6 练习：集合信息筛选
- 3.7 Function接口
- 3.8 练习：自定义函数模型拼接
Java基础进阶笔记 - Day12 - 第三章 常用函数式接口
系统：Win10
JDK：1.8.0_121
IDE：IntelliJ IDEA 2017.3.7
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。
3.1 Supplier接口
java.util.function.Supplier<T> 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
public class Demo01 {
private static String getString(Supplier<String> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
String str1 = "Hello";
String str2 = "World";
System.out.println(getString(()->str1+str2));
}
}
3.2 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。
解答
public class Demo02 {
// 定义一个方法，方法的参数传递Supplier，泛型使用Integer
private static Integer getMax(Supplier<Integer> sup) {
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {6, 3, 96, 56, 84, 75, 26, 13};
// 调用getMax方法，参数传递Lambda
int max = getMax(() -> {
// 计算数组的最大值
int m = arr[0];
for (int i : arr) {
if (i > m) {
m = i;
}
}
return m;
});
System.out.println(max);
}
}
3.3 Consumer接口
java.util.function.Consumer<T> 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，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：
public class Demo03 {
private static void consumeString(Consumer<String> consumer) {
consumer.accept("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
consumeString(s -> System.out.println(s));
}
}
当然，更好的写法是使用方法引用。
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 。下面是JDK的源代码：
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> { accept(t); after.accept(t); };
}
备注： java.util.Objects 的 requireNonNull 静态方法将会在参数为null时主动抛出 NullPointerException 异常。这省去了重复编写if语句和抛出空指针异常的麻烦。
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：
public class Demo04 {
private static void consumeString(Consumer<String> c1, Consumer<String> c2) {
c1.andThen(c2).accept("Hello");
}
public static void main(String[] args) {
consumeString(
s -> System.out.println(s.toUpperCase(Locale.ROOT)),
s -> System.out.println(s.toLowerCase(Locale.ROOT)));
}
}
运行结果将会首先打印完全大写的HELLO，然后打印完全小写的hello。当然，通过链式写法可以实现更多步骤的组合
3.4 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。
解答
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
String[] arr = {"张三,男", "李四,男", "小翠,女", "王二,男"};
consumeString(
s -> {
System.out.print("姓名:" +
s.substring(0, s.indexOf(",")));
},
s -> {
System.out.println(",性别:" +
s.substring(s.indexOf(",") + 1));
},
arr);
}
private static void consumeString(Consumer<String> c1,
Consumer<String> c2,
String[] arr) {
for (String s : arr) {
c1.andThen(c2).accept(s);
}
}
}
3.5 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<T> 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：
public class Demo06 {
private static void method(Predicate<String> pre) {
boolean test = pre.test("HelloWorld");
System.out.println("该字符串是否很长：" + test);
}
public static void main(String[] args) {
method(s -> {
return s.length() > 6;
});
}
}
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6则认为很长
默认方法：and
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 。其JDK源码为：
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) -> test(t) && other.test(t);
}
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：
public class Demo07 {
private static void method(Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) {
boolean test = pre1.and(pre2).test("HelloWorld");
System.out.println("该字符串是否满足要求：" + test);
}
public static void main(String[] args) {
method(s -> {
return s.contains("H");
}, s -> {
return 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”。JDK源码为：
default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) -> test(t) || other.test(t);
}
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：
public class Demo08 {
private static void method(Predicate<String> pre1, Predicate<String> pre2) {
boolean test = pre1.or(pre2).test("hello world");
System.out.println("该字符串是否满足要求：" + test);
}
public static void main(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。默认方法 negate 的JDK源代码为：
default Predicate<T> negate() {
return (t) -> !test(t);
}
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：
public class Demo09 {
private static void method(Predicate<String> pre) {
boolean test = pre.negate().test("HelloWorld");
System.out.println("字符串长度是否大于3:" + test);
}
public static void main(String[] args) {
method(s->s.length()>3);
}
}
3.6 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
解答
public class Demo10 {
private static List<String> getList(Predicate<String> pre1,
Predicate<String> pre2,String[] arr){
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String s : arr) {
boolean test = pre1.and(pre2).test(s);
if (test){
list.add(s);
}
}
return list;
}
public static void main(String[] args) {
String[] arr = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女"};
List<String> list = getList(s -> "女".equals(s.substring(s.indexOf(",") + 1)),
s -> s.substring(0, s.indexOf(",")).length() == 4,
arr);
System.out.println(list);
}
}
3.7 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
public class Demo11 {
private static void method(Function<String, Integer> fun) {
Integer a = fun.apply("345");
System.out.println(a);
}
public static void main(String[] args) {
method(s -> Integer.parseInt(s) + 321);
}
}
当然，最好是通过方法引用的写法
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。JDK源代码如：
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> after.apply(apply(t));
}
该方法同样用于“先做什么，再做什么”的场景，和 Consumer 中的 andThen 差不多：
public class Demo12 {
private static void method(Function<String, Integer> fun1,
Function<Integer, String> fun2) {
String s = fun1.andThen(fun2).apply("HelloWorld");
System.out.println(s);
}
public static void main(String[] args) {
method(s -> s.indexOf("W") + 1,
i -> new String("W出现在该字符的第" + i + "位上！"));
}
}
第一个操作是找出目标字符在该字符串中位置，第二个操作是得出结论。两个操作通过 andThen 按照前后顺序组合到了一起
请注意，Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同
3.8 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：
String str = “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数字加10，得到结果int数字
解答
public class Demo13 {
private static void method(String str, Function<String, String> fun1,
Function<String, Integer> fun2, Function<Integer, Integer> fun3) {
Integer res = fun1.andThen(fun2.andThen(fun3)).apply(str);
System.out.println(res);
}
public static void main(String[] args) {
String str = "赵丽颖,20";
method(str,
s -> s.split(",")[1],
s -> Integer.parseInt(s),
i -> i + 10);
}
}
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