Java 之 常用函数式接口

时间:2021-10-18 08:12:39

  JDK提供了大量常用的函数式接口以丰富Lambda的典型使用场景,它们主要在 java.util.function 包中被提供。
下面是最简单的几个接口及使用示例。

一、Supplier 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。(生产接口)

  Demo:

  import java.util.function.Supplier;

     public class Demo08Supplier {
private static String getString(Supplier<String> function) {
return function.get();
} public static void main(String[] args) {
String msgA = "Hello";
String msgB = "World";
System.out.println(getString(() ‐ > msgA + msgB));
}
}

  案例:求数组元素最大值

  题目:使用 Supplier 接口作为方法参数类型,通过Lambda表达式求出int数组中的最大值。

  提示:接口的泛型请使用 java.lang.Integer 类

    代码实现:

 public class DemoTest {
//定一个方法,方法的参数传递Supplier,泛型使用Integer
public static int getMax(Supplier<Integer> sup){
return sup.get();
}
public static void main(String[] args) {
int arr[] = {2,3,4,52,333,23};
//调用getMax方法,参数传递Lambda
int maxNum = getMax(()‐>{
//计算数组的最大值
int max = arr[0];
for(int i : arr){
if(i>max){
max = i;
}
}
return max;
});
System.out.println(maxNum);
}
}

二、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。

  (1)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:

 import java.util.function.Consumer;

     public class DemoConsumer {
private static void consumeString(Consumer<String> function) {
function.accept("Hello");
} public static void main(String[] args) {
consumeString(s ‐ > System.out.println(s));
}
}

  (2)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。而这个方法就是 Consumer 接口中的default方法 andThen 。下面是JDK的源代码:

 default Consumer<T> andThen(Consumer<? super T> after) {
Objects.requireNonNull(after);
return (T t) ‐> { accept(t); after.accept(t); };
}

  要想实现组合,需要两个或多个Lambda表达式即可,而 andThen 的语义正是“一步接一步”操作。例如两个步骤组合的情况:

 import java.util.function.Consumer;

     public class Demo10ConsumerAndThen {
private static void consumeString(Consumer<String> one, Consumer<String> two) {
one.andThen(two).accept("Hello");
} public static void main(String[] args) {
consumeString(
s ‐ > System.out.println(s.toUpperCase()),
s ‐>System.out.println(s.toLowerCase()));
}
}

  运行结果将会首先打印完全大写的HELLO,然后打印完全小写的hello。当然,通过链式写法可以实现更多步骤的组合。

  案例:格式化打印信息
  题目:下面的字符串数组当中存有多条信息,请按照格式“ 姓名:XX。性别:XX。 ”的格式将信息打印出来。要求将打印姓名的动作作为第一个 Consumer 接口的Lambda实例,将打印性别的动作作为第二个 Consumer 接口的Lambda实
例,将两个 Consumer 接口按照顺序“拼接”到一起。

   代码实现:

 import java.util.function.Consumer;
public class DemoConsumer {
public static void main(String[] args) {
String[] array = { "迪丽热巴,女", "古力娜扎,女", "马尔扎哈,男" };
printInfo(s ‐> System.out.print("姓名:" + s.split(",")[0]),
s ‐> System.out.println("。性别:" + s.split(",")[1] + "。"),
array);
}
private static void printInfo(Consumer<String> one, Consumer<String> two, String[] array) {
for (String info : array) {
one.andThen(two).accept(info); // 姓名:迪丽热巴。性别:女。
}
}
}

三、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。

  (1)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:
    Demo :

 import java.util.function.Predicate;

     public class DemoPredicateTest {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很长吗:" + veryLong);
} public static void main(String[] args) {
method(s ‐ > s.length() > 5);
}
}

    条件判断的标准是传入的Lambda表达式逻辑,只要字符串长度大于5则认为很长。

  (2)默认方法:and

    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,可以使用default方法 and 。其JDK源码为:

 default Predicate<T> and(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) && other.test(t);
}

    如果要判断一个字符串既要包含大写“H”,又要包含大写“W”,那么:

 import java.util.function.Predicate;

     public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.and(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗:" + isValid);
} public static void main(String[] args) {
method(s ‐ > s.contains("H"), s ‐>s.contains("W"));
}
}

  (3)默认方法:or

    与 and 的“与”类似,默认方法 or 实现逻辑关系中的“或”。JDK源码为:

 default Predicate<T> or(Predicate<? super T> other) {
Objects.requireNonNull(other);
return (t) ‐> test(t) || other.test(t);
}

     如果希望实现逻辑“字符串包含大写H或者包含大写W”,那么代码只需要将“and”修改为“or”名称即可,其他都不变:

 import java.util.function.Predicate;

     public class Demo16PredicateAnd {
private static void method(Predicate<String> one, Predicate<String> two) {
boolean isValid = one.or(two).test("Helloworld");
System.out.println("字符串符合要求吗:" + isValid);
} public static void main(String[] args) {
method(s ‐ > s.contains("H"), s ‐>s.contains("W"));
}
}

  (4)默认方法:negate

     取“非”是 negate方法,JDK源代码为:

 default Predicate<T> negate() {
return (t) ‐> !test(t);
}

  从实现中很容易看出,它是执行了test方法之后,对结果boolean值进行“!”取反而已。一定要在 test 方法调用之前调用 negate 方法,正如 and 和 or 方法一样:

 import java.util.function.Predicate;

     public class Demo17PredicateNegate {
private static void method(Predicate<String> predicate) {
boolean veryLong = predicate.negate().test("HelloWorld");
System.out.println("字符串很长吗:" + veryLong);
} public static void main(String[] args) {
method(s ‐ > s.length() < 5);
}
}

  (5)案例:集合信息筛选

      题目:数组当中有多条“姓名+性别”的信息如下,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

    代码实现:

     import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.function.Predicate; public class DemoPredicate {
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"};
List<String> list = filter(array,
s ‐> "女".equals(s.split(",")[1]),
     s ‐>s.split(",")[0].length() == 4);
System.out.println(list);
} private static List<String> filter(String[] array, Predicate<String> one,
Predicate<String> two) {
List<String> list = new ArrayList<>();
for (String info : array) {
if (one.and(two).test(info)) {
list.add(info);
}
}
return list;
}
}

四、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。

  (1)抽象方法:apply

    Function 接口中最主要的抽象方法为: R apply(T t) ,根据类型T的参数获取类型R的结果。

      使用的场景例如:将 String 类型转换为 Integer 类型。

 import java.util.function.Function;

     public class Demo11FunctionApply {
private static void method(Function<String, Integer> function) {
int num = function.apply("10");
System.out.println(num + 20);
} public static void main(String[] args) {
method(s ‐ > Integer.parseInt(s));
}
}

  (2)默认方法:andThen

    Function 接口中有一个默认的 andThen 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));
}

    该方法同样用于“先做什么,再做什么”的场景,和 Consumer 中的 andThen 差不多:

 import java.util.function.Function;

     public class Demo12FunctionAndThen {
private static void method(Function<String, Integer> one, Function<Integer, Integer> two) {
int num = one.andThen(two).apply("10");
System.out.println(num + 20);
} public static void main(String[] args) {
method(str‐ > Integer.parseInt(str) + 10, i ‐>i *= 10);
}
}

  第一个操作是将字符串解析成为int数字,第二个操作是乘以10。两个操作通过 andThen 按照前后顺序组合到了一起。

   注意:Function的前置条件泛型和后置条件泛型可以相同。