JAVA基础之五-函数式接口的实现
之所以单独把这个列出来，是因为本人被一个源码给震撼了。
所以，本人目的是看看这个震撼实现，并模仿，最后把常规的实现也贴上，让读者可以看到相对完整的实现
注：本文代码基于JDK17
一、让人震撼的代码
Collectors.toList()
public static <T> Collector<T, ?, List<T>> toList() { return new CollectorImpl<>(ArrayList::new, List::add, (left, right) -> { left.addAll(right); return left; }, CH_ID); }
我们看下CollectorImpl的构造器:
CollectorImpl(Supplier<A> supplier, BiConsumer<A, T> accumulator, BinaryOperator<A> combiner, Set<Characteristics> characteristics) { this(supplier, accumulator, combiner, castingIdentity(), characteristics); }
第二个参数是BiConsumer<A, T>,再看下BiConsumer的接口方法:
void accept(T t, U u);
按照正常的逻辑，toList()调用CollectorImpl的时候，应该传递一个有两个参数的方法，但是List.add只有一个参数。
List.add有2个实现：
boolean add(E e) void add(int index, E element);
很明显，不可能指向那个两个参数的实现，因为参数类型明显不匹配，而只能指向 boolean add(E e)
但问题add（E e)看起来更不配，因为它只有一个参数。
现实是，编译器不会报告错误，而且能得到正确的结果。
为什么了？
思来想去，只能说JCP改了规则--为了达到目的，JCP不惜违背常规允许有独特的实现。
在以往的源码中，我们看到的好像都是要求参数个数和类型匹配的？
二、我的模仿和可能的解释
为了确认这种独特的函数式接口实现，我做了个一个测试，在测试代码中：
1.创建一个类似ArrayList的类
2.写了一段测试代码，验证奇特的实现
具体代码如下：
package study.base.oop.interfaces.functional.shockingimplement;
/**
* 中学生
* @param name
* @param age
* @param gender
*/
public record MiddleStudent(
String name, Integer age, String gender
) {
}
package study.base.oop.interfaces.functional.shockingimplement;
import java.util.function.BiConsumer;
/**
* 用于演示令人震惊的 lambda 表达式*
* <br/>
* <br/> 作为一个对比，可以看看 {@linkplain study.base.oop.interfaces.functional.stdimplement.impl.StudentSortImpl 函数式接口的几种基本实现 }
* @author lzfto
* @date 2024/09/12
*/
public class ShockingList {
private MiddleStudent[] room;
public ShockingList() {
this.room = new MiddleStudent[10];
}
public void add(MiddleStudent student) {
expand();
//查找room最后一个不为null的位置,然后添加student
for (int i = 0; i < room.length - 1; i++) {
if (this.room[i] == null) {
this.room[i] = student;
return;
}
}
System.out.println("超出房间容量,无法插入新的成员");
}
private void expand(){
//如果room的最后一个不是null，那么room扩容10个位置
if (this.room[this.room.length-1] != null) {
MiddleStudent[] temp = new MiddleStudent[this.room.length + 10];
//把room的元素全部复制到temp中，然后this.room指向temp
for (int i = 0; i < this.room.length; i++) {
temp[i] = this.room[i];
}
this.room = temp;
}
}
public static void main(String[] args) {
/**
* 演示这种奇怪的BiConsumer的用法，或者说是 郎打语法
*/
ShockingList list = new ShockingList();
list.add(new MiddleStudent("张三", 18, "男"));
BiConsumer<ShockingList, MiddleStudent> consumer = ShockingList::add;
consumer.accept(list, new MiddleStudent("李四", 19, "男"));
for (MiddleStudent middleStudent : list.room) {
if(middleStudent != null){
System.out.println(middleStudent);
}
}
}
}
测试后，输出的结果如下图：
根据java的例子和我自己的编写例子，我只能得出这样的某种猜测：
如果函数式接口方法F要求2个参数(R ,T)，那么当引用对象方法（假定对象称为 Test，方法是 shockMe) 实现函数式接口的时候，允许引用这样的接口:
1.Test.ShockMe可以有一个参数，类型为T，ShockMe的方法返回类型同F的返回类型，或者都是Void.class
2.Test本身是R类型
那么JCP认为这是合规的。
根据这种推测，那么可能也允许：F有n个参数，但是ShockMe有n-1个参数的情况。暂时未验证。
JCP为什么要允许这种的实现可行了？大概是为了向后兼容，不想浪费已有的各种实现。
我们反过来想，如果不允许这样，那么JAVA应该怎么办？
以toList()为例，那么就必须增加一个实现方法，或者额外写几个工具类。JCP不知道出于什么考虑，想出了这个比较奇特（奇葩）的实现。
虽然这种实现有其好处：向后兼容，不浪费。但也造成代码不容易看懂（是的，我迷惑了很久）。
不知道其它语言是否有类似的情况。
三、函数式接口标准5个实现
以下代码，在我的其它文章也有：JAVA基础之四-郎打表达式、函数式接口、流的简介
为了方便，重复一次
package study.base.oop.interfaces.functional.stdimplement.impl; import study.base.oop.interfaces.functional.stdimplement.Face; import study.base.oop.interfaces.functional.stdimplement.IFace; import study.base.oop.interfaces.functional.stdimplement.Isort; import study.base.oop.interfaces.functional.stdimplement.Sort; /** * 本类主要演示了函数式接口的几种实现方式: * </br> * </br> 1.使用实现类 - 最传统的 * </br> 2.使用Lambda表达式 - 还是比较方便的 * </br> 3.使用匿名类 - 和郎打差不多 * </br> 4.方法引用 - 应用另外一个同形方法（多式对实例） * </br> 5.构造器引用 - 应用另外一个同形构造方法 * </br> 6.静态方法引用 - 应用另外一个同形静态方法 * @author lzf */ public class StudentSortImpl implements Isort { @Override public int add(int a, int b) { int total = a + b; System.out.println(total); this.doSomething(a,b); return total; } public static void main(String[] args) { // 1.0 函数式接口的传统实现-类实现 System.out.println("1.函数式接口的实现方式一:实现类"); Isort sort = new StudentSortImpl(); sort.add(10, 20); // 函数式接口的实现二-朗打方式 System.out.println("2.函数式接口的实现方式一:朗打表达式"); // 2.1 有返回的情况下，注意不要return语句,只能用于单个语句的 // 如果只有一个参数，可以省掉->前的小括弧 // 如果有返回值，某种情况下，也可以省略掉后面的花括弧{} // 有 return的时候 // a->a*10 // (a)->{return a*10} 要花括弧就需要加return // (a,b)->a+b // (a,b)->{return a+b;} Isort sort2 = (a, b) -> a + b; Isort sort3 = (a, b) -> { return a * 10 + b; }; // 2.2 有没有多条语句都可以使用 ->{}的方式 Isort sort4 = (a, b) -> { a += 10; return a + b; }; int a=10; int b=45; int total=sort2.add(a, b)+sort3.add(a, b)+sort4.add(a, b); System.out.println("总数="+total); // 3 使用 new+匿名函数的方式来实现 System.out.println("3.函数式接口的实现方式一:匿名类"); Isort sort5 = new Isort() { @Override public int add(int a, int b) { int total = a * a + b; System.out.println(total); return total; } }; sort5.add(8, 2); // 4.0 基于方法引用-利用已有的方法，该方法必须结构同接口的方式一致 // 在下例中，从另外一个类实例中应用，而该实例仅仅是实现了方法，但是没有实现接口 // 可以推测：编译的时候，通过反射或者某些方式实现的。具体要看编译后的字节码 System.out.println("4.函数式接口的实现方式一:方法引用"); Sort otherClassSort=new Sort(); Isort methodSort = otherClassSort::add; methodSort.add(90, 90); // 5.0 基于构造函数 // 这种方式下，要求构造函数返回的对象类型同函数接口的返回一致即可，当然参数也要一致 System.out.println("5.函数式接口的实现方式一:构造函数引用"); IFace conSort=Face::new; Face face=conSort.show(10, 90); face.write(); //小结：基于方法和基于构造函数的实现，应该仅仅是为了stream和函数式服务，和朗打没有什么关系 //这个最主要是为了编写一个看起来简介的表达式。 // 6.0 基于静态方法 System.out.println("6.函数式接口的实现方式一:静态方法引用"); Isort staticSort=Integer::sum; int total2=staticSort.add(1,2); System.out.println("total2="+total2); } }
四、小结
JCP对于函数式接口的这种迷惑实现，让我感到震惊。
这种震惊让我认为：不排除可能还有更奇葩的实现。 如果有，以后再补上。
最后，我也有点好奇其它常用的语言是否有这种实现 -- 毕竟这给编辑器和编译器出了难题。
