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1. 函数式接口的定义
Java 函数式接口是一种特殊的接口#xff0c;它只包含一个抽象方法#xff08;Single Abstract Method, SAM#xff09;#xff0c;但可以包含多个默认方法或静态方法。函数式接口是 Java 8 引入 Lambda 表达式的基础#xff0c;通过函…
一、理论说明
1. 函数式接口的定义
Java 函数式接口是一种特殊的接口它只包含一个抽象方法Single Abstract Method, SAM但可以包含多个默认方法或静态方法。函数式接口是 Java 8 引入 Lambda 表达式的基础通过函数式接口可以将行为作为参数传递实现更简洁、灵活的代码。
2. 核心特性
FunctionalInterface 注解可选注解用于标记接口为函数式接口编译器会检查该接口是否只有一个抽象方法。与 Lambda 表达式的关系Lambda 表达式是函数式接口的实例可直接赋值给函数式接口类型的变量。内置函数式接口Java 8 在 java.util.function 包中提供了一系列通用的函数式接口如 Predicate、Function、Consumer 等。
二、内置函数式接口
Java 8 提供了四大核心函数式接口覆盖了常见的函数式编程场景
1. PredicateT
接收一个参数返回布尔值用于判断条件。
FunctionalInterface
public interface PredicateT {boolean test(T t);
}// 使用示例
PredicateInteger isEven num - num % 2 0;
System.out.println(isEven.test(4)); // 输出: true
2. FunctionT, R
接收一个参数返回另一个类型的结果用于类型转换。
FunctionalInterface
public interface FunctionT, R {R apply(T t);
}// 使用示例
FunctionString, Integer strLength s - s.length();
System.out.println(strLength.apply(hello)); // 输出: 5
3. ConsumerT
接收一个参数不返回结果用于消费数据。
FunctionalInterface
public interface ConsumerT {void accept(T t);
}// 使用示例
ConsumerString printer s - System.out.println(s);
printer.accept(Hello, World!); // 输出: Hello, World!
4. SupplierT
不接收参数返回一个结果用于提供数据。
FunctionalInterface
public interface SupplierT {T get();
}// 使用示例
SupplierDouble randomSupplier () - Math.random();
System.out.println(randomSupplier.get()); // 输出随机数
三、自定义函数式接口
可以通过 FunctionalInterface 注解定义自己的函数式接口
FunctionalInterface
public interface Calculator {int calculate(int a, int b); // 唯一的抽象方法// 默认方法非抽象default void printResult(int result) {System.out.println(计算结果: result);}
}// 使用 Lambda 表达式实现
Calculator adder (a, b) - a b;
Calculator subtractor (a, b) - a - b;System.out.println(adder.calculate(5, 3)); // 输出: 8
adder.printResult(10); // 输出: 计算结果: 10
四、方法引用Method Reference
方法引用是 Lambda 表达式的一种简化形式用于直接引用已存在的方法。
1. 静态方法引用
// Lambda 表达式
FunctionString, Integer parseInt s - Integer.parseInt(s);// 方法引用
FunctionString, Integer parseIntRef Integer::parseInt;
2. 实例方法引用
// Lambda 表达式
ConsumerString printer s - System.out.println(s);// 方法引用
ConsumerString printerRef System.out::println;
3. 构造方法引用
// Lambda 表达式
SupplierListString listSupplier () - new ArrayList();// 方法引用
SupplierListString listSupplierRef ArrayList::new;
五、应用实例
1. 集合过滤Predicate
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;public class FilterExample {public static void main(String[] args) {ListInteger numbers Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6);// 过滤偶数ListInteger evenNumbers numbers.stream().filter(n - n % 2 0) // 使用 Predicate.collect(Collectors.toList());System.out.println(evenNumbers); // 输出: [2, 4, 6]}
}
2. 数据转换Function
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;public class MapExample {public static void main(String[] args) {ListString words Arrays.asList(hello, world);// 转换为大写ListString upperCaseWords words.stream().map(String::toUpperCase) // 使用 Function.collect(Collectors.toList());System.out.println(upperCaseWords); // 输出: [HELLO, WORLD]}
}
3. 事件处理
FunctionalInterface
public interface ClickListener {void onClick(String event);
}public class Button {private ClickListener listener;public void setOnClickListener(ClickListener listener) {this.listener listener;}public void simulateClick() {if (listener ! null) {listener.onClick(Button clicked);}}
}// 使用 Lambda 表达式处理事件
Button button new Button();
button.setOnClickListener(event - System.out.println(处理事件: event));
button.simulateClick(); // 输出: 处理事件: Button clicked
六、面试题
题目 答案 七、自我总结
函数式接口是 Java 函数式编程的核心它结合 Lambda 表达式和方法引用使代码更简洁、更具表现力。关键要点包括 定义规则函数式接口只能有一个抽象方法但可以包含默认方法和静态方法。内置接口Predicate、Function、Consumer 和 Supplier 覆盖了常见场景。方法引用简化 Lambda 表达式提高代码可读性。与 Stream API 结合在集合处理中发挥强大作用。 在实际开发中函数式接口常用于回调、事件处理、集合操作等场景能够有效减少样板代码提升开发效率。但需注意避免过度使用复杂的 Lambda 表达式保持代码的可维护性。
