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Java函数式接口 - Function/Predicate/Supplier/Consumer

Function

我们知道Java8的最大特性就是函数式接口。所有标注了@FunctionalInterface注解的接口都是函数式接口,具体来说,所有标注了该注解的接口都将能用在lambda表达式上。

接口介绍

/**
 * Represents a function that accepts one argument and produces a result.
 *
 * <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
 * whose functional method is {@link #apply(Object)}.
 *
 * @param <T> the type of the input to the function
 * @param <R> the type of the result of the function
 *
 * @since 1.8
 */

上述描述可知: Function中传递的两个泛型:T,R分别代表 输入参数类型和返回参数类型。下面将逐个介绍Function中的各个接口:

接口1: 执行具体内容接口
R apply(T t);

实例1:apply使用
    // 匿名类的方式实现
    Function<Integer, Integer> version1 = new Function<Integer, Integer>() {
        @Override
        public Integer apply(Integer integer) {
            return integer++;
        }
    };
    int result1 = version1.apply(20);


    // lamda表达式
    Function<Integer, Integer> version2 = integer -> integer++;
    int result2 = version1.apply(20);
    

接口2: compose
该方法是一个默认方法,这个方法接收一个function作为参数,将参数function执行的结果作为参数给调用的function,以此来实现两个function组合的功能。

// compose 方法源码
default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
        Objects.requireNonNull(before);
        return (V v) -> apply(before.apply(v));
    }
实例2:compose使用
public int compute(int a, Function<Integer, Integer> function1, Function<Integer, Integer> function2) {
    return function1.compose(function2).apply(a);
}

// 调用上述方法
test.compute(2, value -> value * 3, value -> value * value) 
// 执行结果: 12 (有源码可以看出先执行before)

接口3 : andThen
了解了compose方法,我们再来看andThen方法就好理解了,听名字就是“接下来”,andThen方法也是接收一个function作为参数,与compse不同的是,先执行本身的apply方法,将执行的结果作为参数给参数中的function。

public interface Function<T, R> {
    default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
        Objects.requireNonNull(after);
        return (T t) -> after.apply(apply(t));
    }
}
实例3:andThen使用
public int compute2(int a, Function<Integer, Integer> function1, Function<Integer, Integer> function2) {
    return function1.andThen(function2).apply(a);
}

// 调用上述方法
test.compute2(2, value -> value * 3, value -> value * value) 
// 执行结果 : 36

反思: 多个参数

Function接口虽然很简洁,但是由Function源码可以看出,他只能传一个参数,实际使用中肯定不能满足需求。下面提供几种思路:

  1. BiFunction可以传递两个参数(Java8中还提供了其它相似Function)
  2. 通过封装类来解决
  3. void函数还是无法解决

因为参数原因“自带的Function”函数必然不能满足业务上复杂多变的需求,那么就自定义Function接口吧

@FunctionalInterface
    static interface ThiConsumer<T,U,W>{
        void accept(T t, U u, W w);

        default ThiConsumer<T,U,W> andThen(ThiConsumer<? super T,? super U,? super W> consumer){
            return (t, u, w)->{
                accept(t, u, w);
                consumer.accept(t, u, w);
            };
        }
    }

自此,Function接口介绍完毕。

断言性接口:Predicate

接口介绍:

/**
 * Represents a predicate (boolean-valued function) of one argument.
 *
 * <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
 * whose functional method is {@link #test(Object)}.
 *
 * @param <T> the type of the input to the predicate
 *
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Predicate<T> {

Predicate是个断言式接口其参数是<T,boolean>,也就是给一个参数T,返回boolean类型的结果。跟Function一样,Predicate的具体实现也是根据传入的lambda表达式来决定的。

源码不再具体分析,主要有 test/and/or/negate方法,以及一个静态方法isEqual,具体使用实例如下:

    private static void testPredict() {
        int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15};
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i : numbers) {
            list.add(i);
        }
        
        // 三个判断
        Predicate<Integer> p1 = i -> i > 5;
        Predicate<Integer> p2 = i -> i < 20;
        Predicate<Integer> p3 = i -> i % 2 == 0;
        List test = list.stream()
                .filter(p1
                        .and(p2)
//                        .and(Predicate.isEqual(8))
                        .and(p3))
                .collect(Collectors.toList());
        System.out.println(test.toString());
        //print:[6, 8, 10, 12, 14]
    }

供给性接口:Supplier

接口介绍

/**
 * Represents a supplier of results.
 *
 * <p>There is no requirement that a new or distinct result be returned each
 * time the supplier is invoked.
 *
 * <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
 * whose functional method is {@link #get()}.
 *
 * @param <T> the type of results supplied by this supplier
 *
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Supplier<T> 

使用实例:

        Supplier supplier = "Hello"::toLowerCase;
        System.out.println(supplier);

消费性:Consumer

接口介绍

/**
 * Represents an operation that accepts a single input argument and returns no
 * result. Unlike most other functional interfaces, {@code Consumer} is expected
 * to operate via side-effects.
 *
 * <p>This is a <a href="package-summary.html">functional interface</a>
 * whose functional method is {@link #accept(Object)}.
 *
 * @param <T> the type of the input to the operation
 *
 * @since 1.8
 */
@FunctionalInterface
public interface Consumer<T> {

实际使用

    NameInfo info = new NameInfo("abc", 123);
    Consumer<NameInfo> consumer = t -> {
        String infoString = t.name + t.age;
        System.out.println("consumer process:" + infoString);
    };
    consumer.accept(info);

总结:
  本文主要介绍Java的接口式编程,以及jdk中提供的四种函数接口(FunctionalInterface)。

  Predicate/Supplier/Consumer其实是Function的一种变形。