函数式接口详解

Java 8 引入了新的概念"函数式接口"，用来支持Lambda表达式。函数式接口是指只有一个抽象方法的接口，即SAM接口（Single Abstract Method Interface）。在函数式接口中，可以定义多个默认方法和静态方法，但只能有一个抽象方法。

一、定义函数式接口

函数式接口的定义非常简单，只需要在接口上加上@FunctionalInterface注解即可，如下所示：

@FunctionalInterface
public interface MyFunctionalInterface {
  void apply(String str);
}

在这个接口中，我们定义了一个抽象方法apply()，接受一个字符串参数。注意到这里使用了@FunctionalInterface注解，这是为了方便编译器检查这个接口是否只包含一个抽象方法。

二、使用函数式接口

使用函数式接口可以通过Lambda表达式、方法引用等方式来提供实现。需要注意的是，提供的实现方法的参数和返回值必须与抽象方法一致。

1. Lambda表达式

Lambda表达式可以用来快速实现函数式接口，例如：

MyFunctionalInterface myLambda = (str) -> System.out.println(str);
myLambda.apply("Hello Lambda!");

在这个例子中，我们定义了一个Lambda表达式，并创建了一个函数式接口实例，再调用apply()方法，输出"Hello Lambda!"。

2. 方法引用

另外一种实现函数式接口的方式是使用方法引用，例如：

MyFunctionalInterface myMethodRef = System.out::println;
myMethodRef.apply("Hello Method Reference!");

这个例子使用了System类的静态方法println()，并将它作为方法引用传递给MyFunctionalInterface接口的实例。

三、函数式接口的分类

Java 8为我们提供了众多的函数式接口，这些接口被分为四类：函数型接口、供给型接口、消费型接口和断言型接口，下面我们来分别介绍。

1. 函数型接口

函数型接口(Function)，它接受一个参数并且返回一个结果。如下所示：

@FunctionalInterface
interface Function {
    R apply(T t);
}

  

其中T表示输入类型，R表示输出类型。例如：

Function func = (x) -> x.toString();
System.out.println(func.apply(10));

  

这个例子定义了一个函数式接口func，接受一个整型参数并返回一个字符串类型的结果。在Lambda表达式中，我们将整型参数转换为字符串类型返回。

2. 供给型接口

供给型接口(Supplier)，它不接受参数，但返回一个结果。如下所示：

@FunctionalInterface
interface Supplier {
    T get();
}

  

Supplier supplier = () -> "Hello World!";
System.out.println(supplier.get());

  

这个例子定义了一个供给型接口supplier，它返回一个固定的字符串"Hello World!"。

3. 消费型接口

消费型接口(Consumer)，它接受一个参数但没有返回值。如下所示：

@FunctionalInterface
interface Consumer {
    void accept(T t);
}

  

例如：

Consumer consumer = (str) -> System.out.println(str);
consumer.accept("Hello Consumer!");

  

这个例子定义了一个消费型接口consumer，接受一个字符串参数并将其打印到控制台上。

4. 断言型接口

断言型接口(Predicate)，它接受一个参数并返回一个布尔类型的值。如下所示：

@FunctionalInterface
interface Predicate {
    boolean test(T t);
}

  

Predicate predicate = (x) -> x > 0;
System.out.println(predicate.test(-2));
System.out.println(predicate.test(2));

  

这个例子定义了一个断言型接口predicate，接受一个整型参数并返回一个布尔类型的值，表示这个整数是否大于0。我们在Lambda表达式中，对输入参数进行判断，返回true或false。

四、总结

本文详细介绍了函数式接口的定义、使用方法和分类，同时也给出了相应的代码示例。函数式接口是支持Lambda表达式的基础，掌握函数式接口对于掌握Java 8的Lambda表达式来说至关重要。