Java 8 函数式编程接口

一、函数式接口简介

1. 什么是函数式接口

在接口中，有且只有一个抽象方法，那么这个接口就是函数式接口。函数式接口是Lambda表达式使用的前提条件。

2. 为什么使用函数式接口

在Java中不支持将函数作为一个数据，也就不能将函数作为方法的参数进行传递。因此给函数外加一层接口的声明，相当于为其穿上一件漂亮的外衣包装起来，如果需要将函数作为方法传递时，就可以传递函数所在接口的实现类对象，来间接的传递方法内容了。

3. 函数式接口定义

使用@FunctionalInterface注解来检查一个接口是否是一个函数式接口。放在接口定义的上方，如果接口是函数式接口，编译通过；如果不是，则编译失败。

4. 与Lambda表达式的关系

Lambda表达式：函数式接口是Lambda表达式的基础，通过函数式接口可以定义Lambda表达式的参数类型和返回类型。Lambda表达式可以简洁地表示一个函数，可以用于替代匿名内部类的写法，使代码更加简洁和易读。

二、函数式接口案例

通过代码案例进行学习。代码编程提供思路，学习编程思想尤为重要！

1. 创建一个带有一个方法的接口

package org.example;

@FunctionalInterface
public interface TestFuncation{

   public void fun();
}

2. 使用函数式接口运行测试

package org.example;

public class Main {

    public static void test(TestFuncation myfun){
        myfun.fun();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //1.使用匿名内部类的方式
        TestFuncation myfun = new TestFuncation() {
            @Override
            public void fun() {
                System.out.println("使用匿名内部类的方式实现函数式接口....");
            }
        };

        test(myfun);

        //2.直接传递匿名内部类
        test(new TestFuncation() {
            @Override
            public void fun() {
                System.out.println("使用直接传递匿名内部类的方式....");
            }
        });

        //3.使用Lambda表达式的方式使用函数式接口
        test(()-> System.out.println("使用Lambda表达式的方式使用函数式接口..."));
    }

}

运行结果：

使用匿名内部类的方式实现函数式接口....
使用直接传递匿名内部类的方式....
使用Lambda表达式的方式使用函数式接口...
Process finished with exit code 0

3. 进阶使用

使用Java8中提供了一些常用的函数式接口，在使用类似功能的时候，不需要额外定义接口，直接使用jdk8中提供的即可。

接下来直接提供代码样例：

package org.example;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Function;
import java.util.function.Supplier;

public class TestConsumer {

    //定义方法实现用户消费的功能
    public static void userConsumer(Double money, Consumer<Double> con){
        con.accept(money);
    }

    //测试
    public static void main(String[] args) {
        //客户1：花了X元, 买了一盒化妆品
        userConsumer(500.0,money -> System.out.println("客户1花了"+money+"买了一盒化妆品"));

        //客户2：花了X元, 吃了一顿美食
        userConsumer(800.0,money -> System.out.println("客户2花了"+money+"元钱吃了一顿美食"));

        //1.客户1 : 要5个1-10之间的随机数整数
        List<Integer> list1 = useSupplier(5, () -> (int) (Math.random() * 10 + 1));

        System.out.println(list1);

        //2.客户2 : 要8个1-100之间的偶数
        List<Integer> list2 = useSupplier(8, () -> {
            int num = (int) (Math.random() * 100 + 1);
            if (num % 2 == 0) {
                return num;
            } else {
                return num + 1;
            }
        });

        System.out.println(list2);


        // 1)客户1 : y为x的2倍
        System.out.println(useFunction(5, x -> x * 2));// 10

        // 2) 客户2 : y为x的平方
        System.out.println(useFunction(-9, x -> x * x));// 81
    }


    /*
     * 根据客户需求，返回n个满足某个规律的数
     * */
    public static List<Integer> useSupplier(int count, Supplier<Integer> sup){
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            Integer integer = sup.get();
            list.add(integer);
        }
        return list;
    }


    /*
     * 根据x计算y
     * 参数x代表用户传递的数
     * 参数2代表用户要求得到结果的实现方式
     * */
    public static int useFunction(int x, Function<Integer, Integer> fun) {
        return fun.apply(x);
    }
}

执行结果：

客户1花了500.0买了一盒化妆品
客户2花了800.0元钱吃了一顿美食
[2, 9, 3, 10, 6]
[26, 54, 14, 100, 14, 28, 100, 66]
10
81

Process finished with exit code 0

最后，关于编程思想，通过询问GPT回答以下内容：

编程思想是指在软件开发过程中应用的一套理念、原则和方法。下面列举了几种常见的编程思想：

面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）：将问题划分为对象，通过定义对象的属性和方法来实现程序的组织和功能。OOP 基于封装、继承和多态的概念，提倡代码的可重用性、可维护性和可扩展性。

函数式编程（Functional Programming，FP）：将计算视为函数的应用，强调使用纯函数来进行编程，避免共享状态和可变数据。函数式编程注重数据的不变性、函数的组合和高阶函数的使用。

响应式编程（Reactive Programming）：基于事件流和数据流的概念，将程序建模为一系列的数据变化和事件响应。响应式编程关注数据流的转换和异步操作的处理，使得开发响应式、高效和可伸缩的应用程序更为容易。

结构化编程（Structured Programming）：通过顺序、选择和循环等结构化控制流程，以及使用函数和子程序来组织代码。结构化编程强调模块化和可读性，使得程序逻辑更加清晰和易于理解。

领域驱动设计（Domain-Driven Design, DDD）：将软件开发过程中的关注重点放在领域模型和业务需求上，通过深入理解领域知识来指导软件系统的设计与实现。DDD 强调建立统一的语言和模型，以及将复杂领域划分为上下文边界。

测试驱动开发（Test-Driven Development, TDD）：在编写代码之前先编写测试用例，通过反复编写测试和实现代码的周期来推动开发。TDD 强调编写可测试的、高质量的代码，并倡导在开发过程中进行频繁的自动化测试。

这些编程思想并不是相互排斥的，很多时候可以结合使用，根据实际情况选择合适的思想来解决问题。同时，不同的编程语言和开发环境可能对某些思想有更好的支持，开发者可以根据需要选择适合自己的编程思想。