Java 8 新特性系列 – 函数式接口

函数式接口，英文 Functional Interface。

1 什么是函数式接口

在 Java8 中，函数式接口指的是有且仅有一个抽象方法的接口。从 Lambda章节 得知，“接口或者抽象类，有且仅有一个方法需要实现，才能使用Lambda”，由此可见函数式接口可用于 Lambda 表达式。

1.1 基本语法

@FunctionalInterface
public interface ClassName {
    returnType function(parameters);
}

1.2 示例

一个典型的示例就是线程的 Runnable 接口：

@FunctionalInterface
public interface Runnable {public abstract void run();
}

在 Lambda 中的使用：

Thread thread = new Thread(() -> System.out.println("thread run"));

可见，函数式接口可以看做是为 Lambda 表达式服务的，上述示例中，不加 @FunctionalInterface 注解，代码也没有问题。

2 Java 8 之前内置的函数式接口

• java.lang.Runnable：线程
• java.util.concurrent.Callable：线程并发
• java.security.PrivilegedAction：未知
• java.util.Comparator：比较
• java.io.FileFilter：文件过滤
• java.nio.file.PathMatcher：路径匹配
• java.lang.reflect.InvocationHandler：调用处理
• java.beans.PropertyChangeListener：属性变更监听器
• java.awt.event.ActionListener：事件监听器
• javax.swing.event.ChangeListener：变更监听器

3 Java 8 中内置的函数式接口

Java 8 中，新增了“java.util.functin”包，用来支持函数式编程，里边的函数式接口有：

• BiConsumer<T,U>：接收两个泛型参数，无返回值
• BiFunction<T,U,R>：接收两个泛型参数，返回泛型结果
• BinaryOperator<T>：接收两个泛型参数，返回泛型结果，两个参数和返回值类型相同
• BiPredicate<T,U>：接收两个泛型参数，返回 boolean 类型
• BooleanSupplier：无参数，返回 boolean 类型
• Consumer<T>：接收一个泛型参数，无返回值
• DoubleBinaryOperator：接收两个 double 参数，返回 double 结果
• DoubleConsumer：接收两个 double 参数，无返回值
• DoubleFunction<R>：接收一个 double 参数，返回泛型结果
• DoublePredicate：接收一个 double 参数，返回 boolean 类型
• DoubleSupplier：无参数，返回 double 类型
• DoubleToIntFunction：接收一个 double 参数，返回 int 类型
• DoubleToLongFunction：接收一个 double 参数，返回 long 类型
• DoubleUnaryOperator：接收一个 double 参数，返回 double 类型
• Function<T,R>：接收一个泛型参数，返回泛型结果
• IntBinaryOperator：接收两个 int 参数，返回 int 类型
• IntConsumer：接收一个 int 参数，无返回值
• IntFunction<R>：接收一个 int 参数，返回泛型结果
• IntPredicate：接收一个 int 参数，返回 boolean 类型
• IntSupplier：无参数，返回 int 类型
• IntToDoubleFunction：接收一个 int 参数，返回 double 类型
• IntToLongFunction：接收一个 int 参数，返回 long 类型
• IntUnaryOperator：接收一个 int 参数，返回 int 类型
• LongBinaryOperator：接收两个 long 参数，返回 long 类型
• LongConsumer：接收一个 long 参数，无返回值
• LongFunction<R>：接收一个 long 参数，返回泛型结果
• LongPredicate：接收一个 long 参数，返回 boolean 类型
• LongSupplier：无参数，返回 long 类型
• LongToDoubleFunction：接收一个 long 参数，返回 double 类型
• LongToIntFunction：接收一个 long 参数，返回 int 类型
• LongUnaryOperator：接收一个 long 参数，返回 long 类型
• ObjDoubleConsumer<T>：接收一个泛型和一个 double 参数，无返回值
• ObjIntConsumer<T>：接收一个泛型和一个 int 参数，无返回值
• ObjLongConsumer<T>：接收一个泛型和一个 long 参数，无返回值
• Predicate<T>：接收一个泛型参数，返回 boolean 类型
• Supplier<T>：无参数，返回泛型结果
• ToDoubleBiFunction<T,U>：接收两个泛型参数，返回 double 类型
• ToDoubleFunction<T>：接收一个泛型参数，返回 double 类型
• ToIntBiFunction<T,U>：接收两个泛型参数，返回 int 类型
• ToIntFunction<T>：接收一个泛型参数，返回 int 类型
• ToLongBiFunction<T,U>：接收两个泛型参数，返回 long 类型
• ToLongFunction<T>：接收一个泛型参数，返回 long 类型
• UnaryOperator<T>：接收一个泛型参数，返回泛型结果，参数和返回值类型相同

4 限制与特殊情况

1. FunctionalInterface 注解不加不影响代码的使用。
2. 接口可以用数个默认方法，默认方法不影响函数式接口的使用。
3. 抽象类是不能使用 FunctionalInterface 注解的。
4. 如果 A 接口继承 B 接口，不实现原有方法，则 A 新增的方法只能是默认方法，A 才能使用 FunctionalInterface 注解。
5. 如果 A 接口继承 B 接口，用默认方法实现了 B 未实现的方法，A 需要添加一个未实现的方法，A 才能使用 FunctionalInterface 注解。