java8函数式接口(Functional Interface)

介绍

函数式接口(Functional Interface)就是一个有且仅有一个抽象方法，但是可以有多个非抽象方法的接口。

函数式接口可以被隐式转换为 lambda 表达式（箭头函数）。

函数式接口代表的一种契约，一种对某个特定函数类型的契约。
Lambda表达式不能脱离上下文而存在，它必须要有一个明确的目标类型(interface)，而这个目标类型就是某个函数式接口。

java8之前已经存在的函数式接口有很多，比如java.lang.Runnable、java.util.concurrent.Callable、java.util.Comparator等。
而新增加的函数式接口都在java.util.function包下。

Java 不会强制要求你使用 @FunctionalInterface 注解来标记你的接口是函数式接口，然而，作为API作者，你可能倾向使用@FunctionalInterface指明特定的接口为函数式接口，这只是一个设计上的考虑，可以让用户很明显的知道一个接口是函数式接口。

入门

先来看一个入门的例子就能明白为啥函数式接口是一种契约：

@FunctionalInterface

public interface Predicate<T> {

    //该接口有一个抽象方法test，它接受一个参数t，并且返回boolean

    //如此定义一个抽象方法，就是在约定，我这个抽象方法的实现类，一定是仅有一个参数，并且只会返回一个boolean的值。

    //所以说函数式接口是一种契约。

    boolean test(T t);

}

Predicate的使用实例：

//方法evel接受一个列表和一个Predicate接口

//list每个元素会当成 predicate的test方法的参数。

//因为函数式接口是可以使用Lambda表达式的，所以第二个参数这里就可以使用箭头函数了。

public static void eval(List<Integer> list, Predicate<Integer> predicate) {

      //循环list

      for(Integer i: list) {

         //调用predicate的test方法，返回一个boolean值。

         if(predicate.test(i)) {

            System.out.println(i + " ");

         }

          //疑问：Predicate是一个接口啊！那他具体执行的方法(实现类/实现方法)在哪里呢？？？？

          //请看main方法!!!

      }

   }

public static void main(String args[]){

      //定义一个list

      List<Integer> list = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);

      //n -> n%2

      //其实很简单，这个Lambda表达式其实就是Predicate接口的实现：

      //  箭头左边 n 是一个参数, 它会被传递到 Predicate 接口的 test 方法中

      //  而箭头右边 n%2 其实就是这个 test 抽象方法的实现方法，它用来计算输入参数是否是一个偶数。

      //所以整个方法就是用来打印list中的偶数了。

      eval(list, n-> n%2 == 0 );

      System.out.println("输出所有偶数:");

   }

新函数式接口

java.util.function中定义了几组类型的函数式接口以及针对基本数据类型的子接口。

Predicate -- 传入一个参数，返回一个bool结果，方法为boolean test(T t)
Consumer -- 传入一个参数，无返回值，纯消费。方法为void accept(T t)
Function -- 传入一个参数，返回一个结果，方法为R apply(T t)
Supplier -- 无参数传入，返回一个结果，方法为T get()
UnaryOperator -- 一元操作符，继承Function,传入参数的类型和返回类型相同。
BinaryOperator -- 二元操作符，传入的两个参数的类型和返回类型相同，继承BiFunction

函数式接口中的抽象方法

在上面介绍中，说到函数式接口有且仅有一个抽象方法，其实是不正确的，因为函数式接口中可以额外定义多个抽象方法，但这些抽象方法签名必须和Object类的 public方法一样，只是我们一般不会再重新定义这些方法。

@FunctionalInterface

public interface ObjectMethodFunctionalInterface {

	void count(int i);

	String toString(); //same to Object.toString

	int hashCode(); //same to Object.hashCode

	boolean equals(Object obj); //same to Object.equals

}

声明异常

函数式接口的抽象方法可以声明可检查异常(checked exception)。在调用目标对象的这个方法时必须catch这个异常。

@FunctionalInterface

interface InterfaceWithException {

	//声明异常

	void apply(int i) throws Exception;

}

捕获异常：

public class FunctionalInterfaceWithException {

	public static void main(String[] args) {

		InterfaceWithException target = i -> {};

		try {

			target.apply(10);

		} catch (Exception e) {

			e.printStackTrace();

		}

	}

}

非法抛出异常：

@FunctionalInterface

interface InterfaceWithException {

	//没有声明异常

	void apply(int i);

}

public class FunctionalInterfaceWithException {

	public static void main(String[] args) {

		//函数式接口没有声明异常，

		//而 Lambda中却抛出了异常，此时是无法通过编译的！！！

		InterfaceWithException target = i -> {throw new Exception();};

	}

}

静态方法

函数式接口中除了那个抽象方法外还可以包含静态方法。
Java 8以前的规范中接口中不允许定义静态方法。静态方法只能在类中定义。但是到了Java 8，可以定义静态方法。

默认方法

Java 8中允许接口实现方法，而不是简单的声明，这些方法叫做默认方法，使用特殊的关键字default。
因为默认方法不是抽象方法，所以不影响我们判断一个接口是否是函数式接口。

function包中的类的函数式接口概览

BiConsumer<T,U> 代表了一个接受两个输入参数的操作，并且不返回任何结果
BiFunction<T,U,R> 代表了一个接受两个输入参数的方法，并且返回一个结果
BinaryOperator 代表了一个作用于于两个同类型操作符的操作，并且返回了操作符同类型的结果
BiPredicate<T,U> 代表了一个两个参数的boolean值方法
BooleanSupplier 代表了boolean值结果的提供方
Consumer 代表了接受一个输入参数并且无返回的操作
DoubleBinaryOperator 代表了作用于两个double值操作符的操作，并且返回了一个double值的结果。
DoubleConsumer 代表一个接受double值参数的操作，并且不返回结果。
DoubleFunction 代表接受一个double值参数的方法，并且返回结果
DoublePredicate 代表一个拥有double值参数的boolean值方法
DoubleSupplier 代表一个double值结构的提供方
DoubleToIntFunction 接受一个double类型输入，返回一个int类型结果。
DoubleToLongFunction 接受一个double类型输入，返回一个long类型结果
DoubleUnaryOperator 接受一个参数同为类型double,返回值类型也为double 。
Function<T,R> 接受一个输入参数，返回一个结果。
IntBinaryOperator 接受两个参数同为类型int,返回值类型也为int 。
IntConsumer 接受一个int类型的输入参数，无返回值。
IntFunction 接受一个int类型输入参数，返回一个结果。
IntPredicate ：接受一个int输入参数，返回一个布尔值的结果。
IntSupplier 无参数，返回一个int类型结果。
IntToDoubleFunction 接受一个int类型输入，返回一个double类型结果。
IntToLongFunction 接受一个int类型输入，返回一个long类型结果。
IntUnaryOperator 接受一个参数同为类型int,返回值类型也为int 。
LongBinaryOperator 接受两个参数同为类型long,返回值类型也为long。
LongConsumer 接受一个long类型的输入参数，无返回值。
LongFunction 接受一个long类型输入参数，返回一个结果。
LongPredicate R接受一个long输入参数，返回一个布尔值类型结果。
LongSupplier 无参数，返回一个结果long类型的值。
LongToDoubleFunction 接受一个long类型输入，返回一个double类型结果。
LongToIntFunction 接受一个long类型输入，返回一个int类型结果。
LongUnaryOperator 接受一个参数同为类型long,返回值类型也为long。
ObjDoubleConsumer 接受一个object类型和一个double类型的输入参数，无返回值。
ObjIntConsumer 接受一个object类型和一个int类型的输入参数，无返回值。
ObjLongConsumer 接受一个object类型和一个long类型的输入参数，无返回值。
Predicate 接受一个输入参数，返回一个布尔值结果。
Supplier 无参数，返回一个结果。
ToDoubleBiFunction<T,U> 接受两个输入参数，返回一个double类型结果
ToDoubleFunction 接受一个输入参数，返回一个double类型结果
ToIntBiFunction<T,U> 接受两个输入参数，返回一个int类型结果。
ToIntFunction 接受一个输入参数，返回一个int类型结果。
ToLongBiFunction<T,U> 接受两个输入参数，返回一个long类型结果。
ToLongFunction 接受一个输入参数，返回一个long类型结果。
UnaryOperator 接受一个参数为类型T,返回值类型也为T

作者：DoubleDragon
链接：https://juejin.im/post/5c77b354e51d457143522e13
来源：掘金