一、函数式(Functional)接口

  1、概念

    函数式接口在 java 中是指:有且仅有一个抽象方法的接口,称为函数式接口。

    函数式接口,即适用于函数式编程场景的接口。 Java中的函数式编程体现就是Lambda,所以函数式接口就是可以适用于Lambda使用的接口。只有确保接口中有且仅有一个抽象方法,Java中的Lambda才能顺利地进行推导。

    Tips语法糖是指使用更加方便,但是原理不变的代码语法。例如在遍历集合时使用的for-each语法,其实底层的实现原理仍然是迭代器,这便是语法糖。从应用层面来讲,Java中的Lambda可以被当做是匿名内部
类的语法糖,但是二者在原理上是不同的。

  2、格式

    只要确保接口中有且仅有一个抽象方法即可。

    语法格式:

修饰符 interface 接口名称 {
    public abstract 返回值类型 方法名称(可选参数信息);
    // 其他非抽象方法内容
}

    由于接口当中抽象方法的 public abstract 是可以省略的,所以定义函数式接口很简单:

public interface MyFunctionalInterface {
    void myMethod();
}

 

  3、

 

二、@FunctionalInterface 注解

  我们可以在一个接口上使用 @FunctionalInterface 注解,这样做可以检查它是否是一个函数式接口。同时 javadoc 也会包含一条声明,说明这个接口是一个函数式接口。

  与 @Override 注解的作用类似,Java8中专门为函数式接口引入了一个新的注解:@FunctionalInterface。

  该注解可用于一个接口的定义上:

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
    void myMethod();
}

  一旦使用该注解来定义接口,编译器将会强制检查该接口是否确实有且仅有一个抽象方法,否则将会报错。

  需要注意的是,即使不适用该注解,只要满足函数式接口的定义,这仍然是一个函数式接口,使用起来都一样。

  

 

 

三、自定义函数式接口

  自定义函数式接口:

  

 

  函数式接口中使用泛型:

  

  作为参数传递 Lambda 表达式:

  

 

   作为参数传递 Lambda 表达式:为了将 Lambda 表达式作为参数传递,接收Lambda 表达式的参数类型必须是与该 Lambda 表达式兼容的函数式接口的类型。

 

四、如何理解函数式接口

  Java从诞生日起就是一直倡导“一切皆对象”, 在Java里面面向对象(OOP)编程是一切。但是随着pythonscala等语言的兴起和新技术的挑战, Java得不做出调整以便支持更加广泛的技术要求,也即java不但可以支持OOP可以支持OOF(面向函数编程)。

  在函数式编程语言当中,函数被当做一等公民对待。在将函数作为一等公民的编程语言中, Lambda表达式的类型是函数。但是在Java8中,有所不同。在
Java8中, Lambda表达式是对象,而不是函数,它们必须依附于一类特别的对象类型——函数式接口

  简单的说,在Java8中, Lambda表达式就是一个函数式接口的实例。 这就是Lambda表达式和函数式接口的关系。也就是说,只要一个对象是函数式接口
的实例,那么该对象就可以用Lambda表达式来表示。

  所以以前用匿名实现类表示的现在都可以用Lambda表达式来写。

 

五、Lambda 的延迟执行

  有些场景的代码执行后,结果不一定会被使用,从而造成性能浪费。而Lambda表达式是延迟执行的,这正好可以作为解决方案,提升性能 。

  性能浪费的日志案例

    注意:日志可以帮助我们快速的定位问题,记录程序运行过程中的情况,以便项目的监控和优化。 
    一种典型的场景就是对参数进行有条件使用,例如对日志消息进行拼接后,在满足条件的情况下进行打印输出:

 1 public class DemoLogger {
 2         private static void log(int level, String msg) {
 3             if (level == 1) {
 4                 System.out.println(msg);
 5             }
 6         }
 7 
 8         public static void main(String[] args) {
 9             String msgA = "Hello";
10             String msgB = "World";
11             String msgC = "Java";
12             log(1, msgA + msgB + msgC);
13         }
14     }

 

 

   这段代码存在问题:无论级别是否满足要求,作为 log 方法的第二个参数,三个字符串一定会首先被拼接并传入方
法内,然后才会进行级别判断。如果级别不符合要求,那么字符串的拼接操作就白做了,存在性能浪费。 
   Lambda 的更优写法
   使用Lambda 必然需要一个函数式接口:

1 @FunctionalInterface
2 public interface MessageBuilder {
3     String buildMessage();
4 }

 

   然后对 log 方法进行改造

 1 public class Demo02LoggerLambda {
 2         private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
 3             if (level == 1) {
 4                 System.out.println(builder.buildMessage());
 5             }
 6         }
 7 
 8         public static void main(String[] args) {
 9             String msgA = "Hello";
10             String msgB = "World";
11             String msgC = "Java";
12             log(1, () ‐ > msgA + msgB + msgC );
13         }
14     }

 

  这样一来,只有当级别满足要求的时候,才会进行三个字符串的拼接;否则三个字符串将不会进行拼接。

  证明Lambda 的延迟

  通过下面代码进行验证:

 1   public class DemoLoggerDelay {
 2         private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
 3             if (level == 1) {
 4                 System.out.println(builder.buildMessage());
 5             }
 6         }
 7 
 8         public static void main(String[] args) {
 9             String msgA = "Hello";
10             String msgB = "World";
11             String msgC = "Java";
12             log(2, () ‐ > {
13                     System.out.println("Lambda执行!");
14             return msgA + msgB + msgC;
15             });
16         }
17     }

 

  从结果中可以看出,在不符合级别要求的情况下,Lambda将不会执行。从而达到节省性能的效果。

  Tips:实际上使用内部类也可以达到同样的效果,只是将代码操作延迟到了另外一个对象当中通过调用方法来完成。而是否调用其所在方法是在条件判断之后才执行的。

 

 

六、使用Lambda 作为参数和返回值

   Java中的Lambda表达式可以被当作是匿名内部类的替代品。如果方法的参数是一个函数式接口类型,那么就可以使用Lambda表达式进行替代。

    使用Lambda表达式作为方法参数,其实就是使用函数式接口作为方法参数。

    例如 java.lang.Runnable 接口就是一个函数式接口,假设有一个 startThread 方法使用该接口作为参数,那么就可以使用Lambda进行传参。这种情况其 实和 Thread 类的构造方法参数为 Runnable 没有本质区别。

    Demo:

1   public class DemoRunnable {
2         private static void startThread(Runnable task) {
3             new Thread(task).start();
4         }
5 
6         public static void main(String[] args) {
7             startThread(() ‐ > System.out.println("线程任务执行!"));
8         }
9     }

 

 

    类似地,如果一个方法的返回值类型是一个函数式接口,那么就可以直接返回一个Lambda表达式。

    当需要通过一个方法来获取一个 java.util.Comparator 接口类型的对象作为排序器时,就可以调该方法获取。

    Demo:

 1     import java.util.Arrays;
 2     import java.util.Comparator;
 3 
 4     public class Demo06Comparator {
 5         private static Comparator<String> newComparator() {
 6             return (a,b) ‐>b.length() ‐ a.length();
 7         }
 8 
 9         public static void main(String[] args) {
10             String[] array = {"abc", "ab", "abcd"};
11             System.out.println(Arrays.toString(array));
12             Arrays.sort(array, new Comparator());
13             System.out.println(Arrays.toString(array));
14         }
15     }

 

  其中直接 return 一个Lambda 表达式即可。

 

posted on 2021-06-21 22:19  格物致知_Tony  阅读(695)  评论(0编辑  收藏  举报