
JDK1.8 新特性 (四):函数式接口
一、函数式接口
函数式接口(functional Interface),有且仅有一个抽象方法的接口,但可以有多个非抽象的方法。
适用于Lambda表达式使用的接口。如创建线程:
其中,Lambda表达式代替了new Runnable(),这里的Runable接口就属于函数式接口,最直观的体现是使用了
@FunctionalInterface注解,而且使用了一个抽象方法(有且仅有一个),如下:
1. 格式
修饰符 interface 接口名 { public abstract 返回值类型 方法名 (可选参数列表);
}
注:public abstract可以省略(因为默认修饰为public abstract)
如:
2. 注解@FunctionalInterface
@FunctionalInterface,是JDK1.8中新引入的一个注解,专门指代函数式接口,用于一个接口的定义上。
和@Override注解的作用类似,@FunctionalInterface注解可以用来检测接口是否是函数式接口。如果是函数式接口,则编译成功,否则编译失败(接口中没有抽象方法或者抽象方法的个数多余1个)。
3. 实例
函数式接口:
测试:
函数式接口,用起来是不是更加的灵活,可以在具体调用处进行接口的实现。
函数式接口,可以很友好地支持Lambda表达式。
二、常用的函数式接口
在JDK1.8之前已经有了大量的函数式接口,最熟悉的就是java.lang.Runnable接口了。
JDK 1.8 之前已有的函数式接口:
- java.lang.Runnable
- java.util.concurrent.Callable
- java.security.PrivilegedAction
- java.util.Comparator
- java.io.FileFilter
- java.nio.file.PathMatcher
- java.lang.reflect.InvocationHandler
- java.beans.PropertyChangeListener
- java.awt.event.ActionListener
- javax.swing.event.ChangeListene
而在JDK1.8新增了java.util.function包下的很多函数式接口,用来支持Java的函数式编程,从而丰富了Lambda表达式的使用场景。
这里主要介绍四大核心函数式接口:
java.util.function.Consumer:消费型接口
java.util.function.Supplier:供给型接口
java.util.function.Predicate:断定型接口
java.util.function.Function:函数型接口
1. Consumer接口
java.util.function.Consumer接口,是一个消费型的接口,消费数据类型由泛型决定。
(1)抽象方法:accept
Consumer接口中的抽象方法void accept(T t),用于消费一个指定泛型T的数据。
举例如下:
(2)方法:andThen
方法andThen,可以用来将多个Consumer接口连接到一起,完成数据消费。
举例如下:
2. Supplier接口
java.util.function.Supplier接口,是一个供给型接口,即:生产型接口。只包含一个无参方法:T get(),用来获取一个泛型参数指定类型的数据。
举例如下:
3. Predicate接口
java.util.function.Predicate接口,是一个断定型接口,用于对指定类型的数据进行判断,从而得到一个判断结果(boolean类型的值)。
(1)抽象方法:test
抽象方法boolean test(T t),用于条件判断
举例如下:
(2)方法:and
方法Predicate<T> and(Predicate<? super T> other),用于将两个Predicate进行逻辑”与“判断。
(3)方法:negate
方法Predicate<T> negate(),用于取反判断。
(4)方法:or
方法Predicate<T> or(Predicate<? super T> other),用于两个Predicate的逻辑”或“判断。
4. Function接口
java.util.function.Function接口,是一个函数型接口,用来根据一个类型的数据得到另外一个类型的数据。
(1)抽象方法:apply
抽象方法R apply(T t),根据类型T的参数获取类型R的结果。
举例如下
(2)方法:compose
方法<V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before),获取apply的function。
(3)方法:andThen
方法<V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after),用来进行组合操作,即:”先做什么,再做什么“的场景。
三、函数式编程
函数式编程并不是Java提出的新概念,它将计算机运算看作是函数的计算。函数式编程最重要的基础是λ演算,而且λ演算的函数是可以接受函数当作输入(参数)和输出(返回值)的。
和指令式编程相比,函数式编程强调函数的计算比指令的执行重要。
和过程化编程相比,函数式编程里函数的计算可随时调用。
当然,Java大家都知道是面向对象的编程语言,一切都是基于对象的特性(抽象、封装、继承、多态)。在JDK1.8出现之前,我们关注的往往是某一对象应该具有什么样的属性,当然这也就是面向对象的核心——对数据进行抽象。但JDK1.8出现以后,这一点开始出现变化,似乎在某种场景下,更加关注某一类共有的行为(有点类似接口),这也就是JDK1.8提出函数式编程的目的。如下图所示,展示了面向对象编程到函数式编程的变化。
Lambda表达式就是更好的体现了函数式编程,而为了支持Lambda表达式,才有了函数式接口。
另外,为了在面对大型数据集合时,为了能够更加高效的开发,编写的代码更加易于维护,更加容易运行在多核CPU上,java在语言层面增加了Lambda表达式。在上一节中,我们已经知道Lambda表达式是多么的好用了 。
在JDK1.8中,函数式编程随处可见,在你使用过程中简直很爽,例如:Stream流。
函数式编程的优点,也很多,如下:
1. 代码简洁,开发快速
函数式编程大量使用函数,减少了代码的重复,因此程序比较短,开发速度较快。
2. 接近自然语言,易于理解
函数式编程的自由度很高,可以写出很接近自然语言的代码。
例如,两数只差,可以写成(x, y) -> x – y
3. 更方便的代码管理
函数式编程不依赖、也不会改变外界的状态,只要给定输入参数,返回的结果必定相同。因此,每一个函数都可以被看做独立单元,很有利于进行单元测试(unit testing)和除错(debugging),以及模块化组合。
4. 易于"并发编程"
函数式编程不需要考虑"死锁",因为它不修改变量,所以根本不存在"锁"线程的问题。不必担心一个线程的数据,被另一个线程修改,所以可以很放心地把工作分摊到多个线程,部署"并发编程"。
5. 代码的热升级
函数式编程没有副作用,只要保证接口不变,内部实现是外部无关的。所以,可以在运行状态下直接升级代码,不需要重启,也不需要停机。
四、总结
在JDK1.8中,函数式接口/编程将会随处可见,也有有助于你更好的理解JDK1.8中的一些新特性。关于函数式接口,在接下来具体特性、用法中将会体现的淋漓尽致。
JDK1.8提出的函数式接口,你是否赞同呢?
