跳到主要内容

Java函数式接口

介绍​

Java 8 引入了函数式编程的概念，其中函数式接口（Functional Interface）是这一特性的核心组成部分。函数式接口是指仅包含一个抽象方法的接口。通过函数式接口，Java 支持将函数作为参数传递、将代码作为数据处理的能力，从而简化代码并提高可读性。

备注

函数式接口可以有多个默认方法或静态方法，但只能有一个抽象方法。

函数式接口的定义​

Java 提供了一个注解 @FunctionalInterface，用于显式声明一个接口为函数式接口。编译器会检查该接口是否符合函数式接口的定义。

java
@FunctionalInterface
interface Greeting {
    void sayHello(String name);
}

在上面的例子中，Greeting 接口是一个函数式接口，因为它只包含一个抽象方法 sayHello。

内置函数式接口​

Java 8 提供了许多内置的函数式接口，位于 java.util.function 包中。以下是一些常用的内置函数式接口：

  1. Consumer<T>：接受一个输入参数并返回无结果的操作。
  2. Supplier<T>：不接受参数，但返回一个结果。
  3. Function<T, R>：接受一个输入参数并返回一个结果。
  4. Predicate<T>：接受一个输入参数并返回一个布尔值。

示例：使用 Consumer<T>​

java
import java.util.function.Consumer;

public class ConsumerExample {
    public static void main(String[] args) {
        Consumer<String> printMessage = message -> System.out.println(message);
        printMessage.accept("Hello, World!");
    }
}

输出：

Hello, World!

示例：使用 Function<T, R>​

java
import java.util.function.Function;

public class FunctionExample {
    public static void main(String[] args) {
        Function<Integer, Integer> square = x -> x * x;
        System.out.println(square.apply(5));
    }
}

输出：

25

Lambda 表达式与函数式接口​

Lambda 表达式是函数式接口的具体实现。它允许你以简洁的方式实现函数式接口的抽象方法。

java
@FunctionalInterface
interface MathOperation {
    int operate(int a, int b);
}

public class LambdaExample {
    public static void main(String[] args) {
        MathOperation addition = (a, b) -> a + b;
        System.out.println(addition.operate(10, 5));
    }
}

输出：

15

实际应用场景​

1. 集合操作​

Java 8 引入了 Stream API，它大量使用了函数式接口。例如，forEach 方法接受一个 Consumer<T> 参数。

java
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
        names.forEach(name -> System.out.println(name));
    }
}

输出：

Alice
Bob
Charlie

2. 线程创建​

使用 Runnable 接口（也是一个函数式接口）创建线程。

java
public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        Runnable task = () -> System.out.println("Running in a thread");
        new Thread(task).start();
    }
}

输出：

Running in a thread

总结​

函数式接口是 Java 8 引入的一个重要特性，它使得 Java 能够支持函数式编程风格。通过内置的函数式接口和 Lambda 表达式，开发者可以编写更简洁、更具表达力的代码。在实际开发中，函数式接口广泛应用于集合操作、线程创建等场景。

附加资源与练习​

  1. 练习：尝试定义一个自定义的函数式接口，并使用 Lambda 表达式实现它。
  2. 深入学习：阅读 java.util.function 包中其他函数式接口的文档，了解它们的用途。
  3. 扩展知识：学习 Java Stream API，了解如何结合函数式接口进行数据处理。
提示

函数式接口与 Lambda 表达式是 Java 8 的核心特性之一，熟练掌握它们将极大地提升你的编程能力。