函数式接口
主要内容:
1: 自定义函数式接口
2: 函数式编程
3: 常用函数式接口
3.1 Supplier 你要作为一个供应者,自己生产数据
3,2 Consumer 你要作为一个消费者,利用已经准备数据
3.1 Supplier 你要作为一个供应者,自己生产数据
3,2 Consumer 你要作为一个消费者,利用已经准备数据
3.3 Function 输入一个或者两个不同或者相同的值转为另一个值
3.4 Predicate 输入一个或者两个不同或者相同的值总是输出boolean
3.5 UnaryOperator 输入一个值转换为相同值输出
3.6 BinaryOperator 输入两个相同类型的值 转为相同类型的值输出
主要语法:
- () -> 代表了 lambda的一个表达式
- 单行代码无需写return (无论函数式接口有没有返回值),花括号
- 多行代码必须写花括号,有返回值的一定要写返回值
- 单行代码且有参数的情况下可以不写 () 如 s->System.out.println(s)
- (T t)中的参数类型可写可不写
1: 函数式接口#
1.1 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
函数式接口，即适用于函数式编程场景的接口。而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。
备注：“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。
1.2 格式
接口中只能存在一个抽象方法
修饰符 interface 接口名称{
public abstract 返回值 方法名称(参数列表)
// 其他方式
}
// public abstract 可以不写 编译器自动加上
修饰符 interface 接口名称{
返回值 方法名称(参数列表)
// 其他方式
}
1.3@FunctionalInterface注解
@FunctionalInterface // 标明为函数式接口
public abstract MyFunctionInterface{
void mrthod(); //抽象方法
}
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，即使不使用该注解，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。(该接口是一个标记接口)
1.4 调用自定义函数接口
public class Test_Functional {
// 定义一个含有函数式接口的方法
public static void doSomthing(MyFunctionalInterface functionalInterface) {
functionalInterface.mehod();//调用自定义函数式接口的方法
}
public static void main(String[] args) {
//调用函数式接口的方法
doSomthing(()->System.out.println("excuter lambda!"));
}
}
2:函数式编程#
2.1: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：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：
public class Demo01Logger {
private static void log(int level, String msg) {
if (level == 1) {
System.out.println(msg);
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(1, msgA + msgB + msgC);//级别1 不一定能够满足 但是 字符串连接操作还是执行了 那么字符串的拼接操作就白做了，存在性能浪费
}
}
备注：SLF4J是应用非常广泛的日志框架，它在记录日志时为了解决这种性能浪费的问题，并不推荐首先进行字符串的拼接，而是将字符串的若干部分作为可变参数(包装为数组)传入方法中，
仅在日志级别满足要求的情况下才会进行字符串拼接。例如： LOGGER.debug("变量{}的取值为{}。", "os", "macOS") ，其中的大括号 {} 为占位符。如果满足日志级别要求，
则会将“os”和“macOS”两个字符串依次拼接到大括号的位置；否则不会进行字符串拼接。这也是一种可行解决方案，但Lambda可以做到更好。
体验Lambda的更优写法
@FunctionalInterface
public interface MessageBuilder {
String buildMessage();
}
public class Demo02LoggerLambda {
private static void log(int level, MessageBuilder builder) {
if (level == 1) {
System.out.println(builder.buildMessage());// 实际上利用内部类 延迟的原理,代码不相关 无需进入到启动代理执行
}
}
public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
String msgC = "Java";
log(2,()->{
System.out.println("lambda 是否执行了");
return msgA + msgB + msgC;
});
}
}
2.2 使用Lambda作为参数和返回值#
假设有一个 方法使用该函数式接口作为参数，那么就可以使用Lambda进行传参.如线程中的Runable接口
public class Runnable {
private static void startThread(Runnable task) {
new Thread(task).start();
}
public static void main(String[] args) {
startThread(() ‐> System.out.println("线程任务执行！"));
}
}
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(类始于new 内部类的实现方式 方法中可以实现构造内部类)
public class lambda_Comparator {
//下面给出 lambda 以及实际替代的内部类写法
private static Comparator<String> newComparator(){
return (a,b)->b.length()-a.length();
}
private static Comparator<String> newComparator1(){
return new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String a, String b) {
return b.length()-a.length();
}
};
}
public static void main(String[] args) {
String[] array={"abc","ab","abcd"};
System.out.println(Arrays.toString(array));
Arrays.sort(array, newComparator1()); // 方式一
Arrays.sort(array,(a,b)->b.length()-a.length());//更简单的方式
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
3:常用函数式接口#
3.1 Supplier接口(供应接口)#
java.util.function.Supplier<T> 接口仅包含一个无参的方法： T get() 。用来获取一个泛型参数指定类型的对象数据。由于这是一个函数式接口，
这也就意味着对应的Lambda表达式需要“对外提供”一个符合泛型类型的对象数据。
public class Test_Supplier {
private static String test_Supplier(Supplier<String> suply) {
return suply.get(); //供应者接口
}
public static void main(String[] args) {
// 产生的数据作为 sout 作为输出
System.out.println(test_Supplier(()->"产生数据"));
System.out.println(String.valueOf(new Supplier<String>() {
@Override
public String get() {
return "产生数据";
}
}));
}
}
3.2 练习：求数组元素最大值
public class use_Supplier_Max_Value {
private static int getMax(Supplier<Integer> suply) {
return suply.get();
}
public static void main(String[] args) {
Integer [] data=new Integer[] {6,5,4,3,2,1};
int reslut=getMax(()->{
int max=0;
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
max=Math.max(max, data[i]);
}
return max;
});
System.out.println(reslut);
}
}
3.3 Consumer接口#
java.util.function.Consumer<T> 接口则正好与Supplier接口相反，它不是生产一个数据，而是消费一个数据，其数据类型由泛型决定
抽象方法：accept
Consumer 接口中包含抽象方法 void accept(T t) ，意为消费一个指定泛型的数据。基本使用如：
public class Test_Comsumer {
public static void generateX(Consumer<String> consumer) {
consumer.accept("hello consumer");
}
public static void main(String[] args) {
generateX(s->System.out.println(s));
}
}
默认方法：andThen
如果一个方法的参数和返回值全都是 Consumer 类型，那么就可以实现效果：消费数据的时候，首先做一个操作，然后再做一个操作，实现组合
default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) ‐> { accept(t); after.accept(t); };
//1: 返回值为Consumer 那么需要 ()-> 表示函数式接口
//2: accept(t);为生产一个数据供应给 (T t)中的t
//3: after.accept(t);为利用这个t再次生成新的函数式接口 实现类始于builder的设计模式
}
3.4 练习：格式化打印信息
请按照格式“ 姓名：XX。性别：XX。 ”的格式将信息打印出来
public class use_Consumer_FormattorName {
public static void formattorPersonMsg(Consumer<String[]> con1, Consumer<String[]> con2) {
// con1.accept(new String[]{ "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" });
// con2.accept(new String[]{ "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" });
// 一句代码搞定
con1.andThen(con2).accept(new String[] { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" });
}
public static void main(String[] args) {
formattorPersonMsg((s1) -> {
for (int i = 0; i < s1.length; i++) {
System.out.print(s1[i].split("\\,")[0] + " ");
}
}, (s2) -> {
System.out.println();
for (int i = 0; i < s2.length; i++) {
System.out.print(s2[i].split("\\,")[1] + " ");
}
});
System.out.println();
printInfo(s->System.out.print(s.split("\\,")[0]),
s->System.out.println(","+s.split("\\,")[1]),datas);
}
// 自身自销 有意思
private static void printInfo(Consumer<String> one, Consumer<String> two, String[] array) {
for (String info : array) { // 这里每次产生 {迪丽热巴。性别：女 } String 数据 逻辑那边顺序处理就行
one.andThen(two).accept(info); // 姓名：迪丽热巴。性别：女。 } }
}
}
}
3.5 Predicate接口#
有时候我们需要对某种类型的数据进行判断，从而得到一个boolean值结果。这时可以使用java.util.function.Predicate<T> 接口
(s)-> 函数式接口有参数 表示有有产生数据
(s)-> 具体的返回数据 看要是否原函数式接口给出了
抽象方法：test
Predicate 接口中包含一个抽象方法： boolean test(T t) 。用于条件判断的场景：
默认方法：and or nagte (取反)
既然是条件判断，就会存在与、或、非三种常见的逻辑关系。其中将两个 Predicate 条件使用“与”逻辑连接起来实
现“并且”的效果时,类始于 Consumer接口 andThen()函数 其他三个雷同
default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) && other.test(t);
}
判断字符串是否包含o h 的and or not
public class Use_Predicate {
// 判断字符串是否存在o 即使生产者 又是消费者接口
private static void method_test(Predicate<String> predicate) {
boolean b = predicate.test("OOM SOF");
System.out.println(b);
}
// 判断字符串是否同时存在o h 同时
private static void method_and(Predicate<String> predicate1,Predicate<String> predicate2) {
boolean b = predicate1.and(predicate2).test("OOM SOF");
System.out.println(b);
}
//判断字符串是否一方存在o h
private static void method_or(Predicate<String> predicate1,Predicate<String> predicate2) {
boolean b = predicate1.or(predicate2).test("OOM SOF");
System.out.println(b);
}
// 判断字符串不存在o 为真 相反结果
private static void method_negate(Predicate<String> predicate) {
boolean b = predicate.negate().test("OOM SOF");
System.out.println(b);
}
public static void main(String[] args) {
method_test((s)->s.contains("O"));
method_and(s->s.contains("O"), s->s.contains("h"));
method_or(s->s.contains("O"), s->s.contains("h"));
method_negate(s->s.contains("O"));
}
}
静态方法：not isEquals
返回值为Predicate<T> 说明最终由tets为最终处理结果
static <T> Predicate<T> not(Predicate<? super T> target) {
Objects.requireNonNull(target);
return (Predicate<T>)target.negate();
}
boolean b = Predicate.not((String s)->s.contains("J")).test("Java"); // 直接构造lambda 断言可能包
// 使用静态方法判断是否为同一个对象
private static void method_isEqual(Predicate<String> predicate) {
boolean b = Predicate.isEqual(predicate).test(predicate);
System.out.println(b);
}
3.6 练习：集合信息筛选
请通过 Predicate 接口的拼装将符合要求的字符串筛选到集合
ArrayList 中，需要同时满足两个条件：
1. 必须为女生；
2. 姓名为4个字。
/**
* 1. 必须为女生；
* 2. 姓名为4个字。
*/
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男", "赵丽颖,女" };
getFemaleAndname((s) -> s.split("\\,")[0].length() == 4,
(s) -> s.split("\\,")[1].equals("女"), array);
}
private static void getFemaleAndname(Predicate<String> one,
Predicate<String> two, String[] arr) {
for (String string : arr) {
if (one.and(two).test(string)) {
System.out.println(string);
}
}
}
3.7 Function接口#
java.util.function.Function<T,R> 接口用来根据一个类型的数据得到另一个类型的数据，前者称为前置条件，后者称为后置条件
将T 转为 R
// 将数字转换为String类型
private static void numberToString(Function<Number, String> function) {
String apply = function.apply(12);
System.out.println("转换结果:"+apply);
}
public static void main(String[] args) {
numberToString((s)->String.valueOf(s));
}
默认方法 andThen compose():
Function 接口中有一个默认的 andThen compose方法，用来进行组合操作。JDK源代码如：
default <V> Function<T, V> andThen(Function<? super R, ? extends V> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) -> after.apply(apply(t));// 先执行调用者,再执行after的apply犯法
} // 这里的V 一个是作为输入值 一个是作为输出值 按照调用的顺序的不同 对于 T V 做输入 输出的顺序也不同 注意看
default <V> Function<V, R> compose(Function<? super V, ? extends T> before) {
Objects.requireNonNull(before);
return (V v) -> apply(before.apply(v));// 后执行before的apply方法,后执行调用者apply方法
}
注意调用的先后顺序
// 静态方法
private static void method_andThen(Function<Integer, Integer> f1,Function<Integer, Integer> f2) {
Integer apply = f1.andThen(f2).apply(2);
System.out.println(apply);
}
private static void method_compose(Function<Integer, Integer> f1,Function<Integer, Integer> f2) {
Integer apply = f1.compose(f2).apply(2);
System.out.println(apply);
}
public static void main(String[] args) {
numberToString((s)->String.valueOf(s));
method_andThen(s->s+1, s->s=s*2);//6
method_compose(s->s+1, s->s=s*s);//5
}
静态方法 identity
输入对象就是输出对象
//返回一个执行了apply()方法之后只会返回输入参数的函数对象
Object apply = Function.identity().apply(2);
System.out.println(apply);
3.8 练习：自定义函数模型拼接
题目
请使用 Function 进行函数模型的拼接，按照顺序需要执行的多个函数操作为：
String str = "赵丽颖,20";
1. 将字符串截取数字年龄部分，得到字符串；
2. 将上一步的字符串转换成为int类型的数字；
3. 将上一步的int数字累加100，得到结果int数字。
Main{String str = "赵丽颖,20";
solotion(s->s.split("\\,")[1],s->Integer.parseInt(s),s->s+=100,str);
}
private static void solotion(Function<String, String> o1, Function<String,
Integer> o2, Function<Integer, Integer> o3, String str) {
Integer apply = o1.andThen(o2).andThen(o3).apply(str);
System.out.println(apply);
}
4.扩展函数接口#
扩展函数接口太多了, 但是掌握了基本的五大函数接口,相信你 其他函数接口都能够掌握,下面有时间会更新相关函数接口的用法
4.1: Operator 相同类型互相转换的接口#
BinaryOperator<Integer>的andthen() 方法不支持两个链接操作 也就是不需要再次BinaryOperator<Integer> 因为源代码规定不允许使用两次输入
// 单个同类型操作
UnaryOperator<String> u_str=(s)->s.split(" ")[0];
UnaryOperator<String> u_str1=(s)->s.concat(" ok");
String apply = u_str.andThen(u_str1).apply("lambda Ok");
System.out.println(apply);
String apply1 = u_str.compose(u_str1).apply("lambda Ok");
System.out.println(apply1);
// 两个同类型操作
BinaryOperator<Integer> way_add=(k,v)->k+v;
BinaryOperator<Integer> way_mul=(k,v)->k*v;
Integer res1 = way_add.apply(1,2);
Integer res2 = way_mul.apply(1,2);
System.out.println(res1);
System.out.println(res2);
Function<Integer, Integer> x=(k)->k*2;
//注意不允许 way_add.andThen(way_mul).apply(1,2); andThen需要的是Function
Integer apply2 = way_add.andThen(x).apply(1,2);
System.out.println(apply2);
// 最大值 最小值 (这里不能连续写 连U型apply 要报错)
BinaryOperator<Integer> bi_max = BinaryOperator.maxBy(Comparator.naturalOrder());
BinaryOperator<Integer> bi_min = BinaryOperator.minBy(Comparator.naturalOrder());
Integer res3 = bi_max.apply(2, 3);
Integer res4 = bi_max.apply(3, 2);
System.out.println(res3);
System.out.println(res4);
